用于波长分配的量子启发式优化

光通信网络中与波长分配（WA）相关的问题涉及为节点间已知传输路径分配传输波长，以最小化某一目标函数，例如波长总数。该问题在现代电信中扮演核心角色，在一般情况下属于 NP 完全类，因此对于工业相关实例获得最优解是指数级困难的。在本工作中，我们提出并开发了一种量子启发式算法来解决波长分配问题。我们提出了一种将该问题嵌入二次无约束二值优化（QUBO）形式的高级嵌入过程，其在迭代次数上有所改进，代价是变量数（“自旋”）略有增加。随后我们将用于求解相应 QUBO 形式的量子启发式技术与经典启发式和工业组合求解器进行比较。所得数值结果表明，在大量测试用例中，相对于标准设置下工作的工业组合求解器，量子启发式方法具有优势。我们的结果为在电信实际问题中使用量子启发式算法铺平了道路，并为进一步分析量子计算设备的应用开辟了前景。