基于子空间限制的 QAOA 及其在 5G CBRS 网络多信道分配中的广义 Dicke 状态应用
量子物理
2026-01-26 v1
摘要
在市民宽带无线电服务 (CBRS) 频段进行高效频谱共享对于最大化 5G 网络容量至关重要，尤其是在高流量基站需要同时访问多个信道时。标准的量子近似优化算法 (QAOA) 通过惩罚项来实现多信道约束，因此大部分探索的希尔伯特空间对应于无效的分配。我们提出了一种针对 CBRS 多信道分配的子空间限制 QAOA，其中每个节点级信道寄存器初始化为广义 Dicke 状态，并在节点内 XY 混合器下演化。该 ansatz 将动力学限制在恰好编码每个节点 Hamming 重量约束的张量积克莱因图上。对于 8 节点 CBRS 干扰图（24 个量子比特），有效搜索空间从大小为 的完整希尔伯特空间缩小至 2916 个可行配置。在该子空间内，算法无需大型惩罚系数即可快速收敛至低冲突分配。仿真结果表明，在最多八个节点的实例中，所提出的 ansatz 在可行性方面持续优于标准惩罚-based QAOA 和贪心经典启发式方法。噪声仿真进一步表明，该约束保持结构在 NISQ 相关误差 regime 中保持高可行性比率。
引用
@article{arxiv.2601.16396,
title = {Subspace-Confined QAOA with Generalized Dicke States for Multi-Channel Allocation in 5G CBRS Networks},
author = {Gunsik Min and Youngjin Seo and Jun Heo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.16396},
year = {2026}
}