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评估量子优化算法在典型工业应用中的实用性

量子物理 2025-09-18 v2

摘要

天线网络功耗的优化是电信领域一个具有潜在影响的问题。在这项工作中,我们研究了量子近似优化算法(QAOA)和量子绝热算法(QAA)在该领域典型模型求解中的应用。我们在高性能计算环境中使用态矢量仿真,依据选定的评价指标比较这两种算法在解质量方面的性能。我们估计了在保持一定解质量水平下电路深度随问题规模的变化关系,并将分析扩展到 31 个量子比特,这在文献中很少涉及。我们的计算表明,随着问题规模增大,两种算法测得精确解的概率均呈指数下降。当我们对问题加入约束、导致站点间全连接时,这一问题尤为严重。尽管如此,我们观察到,对于本工作中考虑的最大规模实例,测得接近最优解的解的累积概率仍然很高。我们的发现为这些算法或其变体在工业相关规模上生成次优解的应用留下了空间。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.11621,
  title  = {Evaluating the Practicality of Quantum Optimization Algorithms for Prototypical Industrial Applications},
  author = {Matteo Vandelli and Alessandra Lignarolo and Carlo Cavazzoni and Daniele Dragoni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.11621},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 12 Figures