QUBO 细化：通过受限量子比特数的迭代量子公式实现卓越精度
原子物理
2024-11-26 v1 星系天体物理
摘要
在量子计算时代，量子计算机的出现及随后发展导致各种量子算法涌现，这些算法能够解决线性方程和特征值问题，超过古典计算机的速度。值得注意的是，D-wave系统提供的混合求解器可利用最多两百万个变量。通过利用这一技术，基于二次无约束二进制优化（QUBO）的量子优化模型被提出用于线性系统、特征值问题、RSA加密系统和CT图像重建等应用。QUBO的建模通常涉及简单的算术运算，作为量子计算机持续发展的潜在突破。这些发展中常见的方法是对变量进行二进位化并映射到多个量子比特。随着每个变量取值范围和精度的增加，这些方法会增加所需的量子比特数量。随着量子比特数量的增加，确定QUBO模型的最优值变得更加困难。此外，现有Qiskit模拟器、D-wave系统模拟器和混合求解器的精度仅限于小数点后两位。问题在于，为QUBO模型获得最优值的量子比特可能并不对应给定问题的解。为解决这些问题，我们提出了一种新型迭代算法。该新算法依次从每个数字的每个指数的最高位开始进行二进位化，其中每个数字使用两个变量计算，精度可达最高16位小数。
引用
@article{arxiv.2411.16137,
title = {Ro-vibrational quenching calculations of C$_2^-$ in collision with H$_2$},
author = {Kousik Giri and Barry Mant and Franco A. Gianturco and Roland Wester and Jan Franz and Rupayan Biswas and Upakarasamy Lourderaj and Narayanasami Sathyamurthy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16137},
year = {2024}
}
备注
21 pages