Quafu-Qcover：在云端量子计算机上探索组合优化问题

我们提出Quafu-Qcover，一个开源的基于云的软件包，专为组合优化问题设计，支持量子模拟器和硬件后端。Quafu-Qcover提供了使用量子近似优化算法（QAOA）解决组合优化问题的标准化完整工作流。它能够将原始问题自动建模为二次无约束二值优化（QUBO）模型及相应的Ising模型，并可进一步转化为权重图。Qcover的核心依赖于基于图分解的经典算法，能够更高效地获得浅层QAOA电路的最优参数。Quafu-Qcover包含一个专用编译器，可将QAOA电路翻译为能够在Quafu云量子计算机上执行的物理量子电路。与通用编译器相比，我们的编译器生成更短的电路深度，同时具有更好的速度性能。Qcover编译器可根据超导量子器件更新的校准数据实时建立量子比特耦合子结构库，确保任务在更高保真度的物理量子比特上执行。Quafu-Qcover允许我们使用任务ID随时检索量子计算机采样结果信息，实现异步处理。此外，它包含结果预处理与可视化模块，可直观展示组合优化问题的解。我们希望Quafu-Qcover能作为如何在Quafu云量子计算机上探索应用问题的一个指导性示例。