基于量子退火的兼容性儿童护理支持服务演示
量子物理
2025-09-11 v1
摘要
在当代日本，孤立育儿已成为严重的社会问题，增加了父母的心理压力，可能影响儿童的发展。现有的儿童护理支持服务倾向于关注物理帮助，而心理支持和社区联系不足。为弥合这一差距，我们开发了一项服务，将有育儿经验的社区老年成员与父母连接起来，旨在提供心理支持并促进代际交流。实现高质量的匹配需要考虑配对兼容性、平衡支持者的工作负荷以及处理排程约束，这可以表述为一个组合优化问题。我们设计了一个使用二次无约束二进制优化（QUBO）表述的匹配框架，并评估了量子退火（QA）与模拟退火（SA）。QA在解决方案质量和多样性方面取得了更好的表现，特别是对于较大规模的问题实例。此外，进行于日本仙台市的原型实验表明，该框架能够生成多个高质量的匹配选项，使实际运营中的灵活排程成为可能。
引用
@article{arxiv.2509.08520,
title = {Demonstration of a Compatibility-Based Childcare Support Service using Quantum Annealing},
author = {Yuuma Matsumoto and Taisei Takabayashi and Rima Sato and Rumiko Honda and Masayuki Ohzeki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.08520},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 14 figures