qReduMIS：面向最大独立集问题的量子信息化降维算法
量子物理
2025-03-18 v1 无序系统与神经网络
量子气体
最优化与控制
摘要
我们提出并实现了一种基于量子信息化的降序算法，用于解决最大独立集问题，将经典核化技术与来自量子设备提取的信息相结合。我们的更大框架由专门的应用、算法和硬件层组成，易于推广到最大权重独立集问题。在这种混合量子-经典框架下，我们称为 qReduMIS 的方法将量子计算机用作协处理器，用于指示经典降序逻辑中哪些顶点（可能或不太可能）存在于大型独立集中，从而在移除目标子图后打开降序空间。我们系统性地评估了 qReduMIS 的性能，基于在亚马逊 Braket 上可用 Rydberg 量子硬件上进行的实验。我们的实验表明，qReduMIS 有助于解决广泛一组（量子）求解器（包括 Rydberg 量子设备）所面临的根本性能限制。我们概述了使用替代平台（如超导量子比特或捕获离子）实现 qReduMIS 的方法，并讨论了潜在的未来扩展。
引用
@article{arxiv.2503.12551,
title = {qReduMIS: A Quantum-Informed Reduction Algorithm for the Maximum Independent Set Problem},
author = {Martin J. A. Schuetz and Romina Yalovetzky and Ruben S. Andrist and Grant Salton and Yue Sun and Rudy Raymond and Shouvanik Chakrabarti and Atithi Acharya and Ruslan Shaydulin and Marco Pistoia and Helmut G. Katzgraber},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.12551},
year = {2025}
}
备注
Manuscript: 6 pages, 3 figures, 1 table. Appendix: 3 pages, 3 figures, 1 table