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转移的QAOA参数记忆惩罚尺度:约束量子优化的λ共振定律

量子物理 2026-07-10 v1

摘要

在小规模实例上训练量子近似优化算法的变分角度一次,然后在更大实例上重用它们,即所谓的参数转移,是绕过精确模拟墙的标准途径。现有文献几乎完全通过结构相似性来解释其成功。我们确定了一个新的、独立的轴,当约束被编码为惩罚时,它控制着转移:训练后的角度记住了其训练实例的惩罚权重λ\lambda。对于任何具有整数值违规计数的标量化成本函数,我们证明在深度pp的任意固定QAOA角度(β,γ)(\beta,\gamma)下,可行子空间上的概率质量F(λ)F(\lambda)λ\lambda的有限实三角多项式,其角频率位于由训练后的γ\gamma生成的整数格上。三个推论立即成立:转移可行性是一个共振峰,峰值出现在部署惩罚与训练惩罚匹配处;共振宽度按1/(vmaxkγk)1/(v_{max}\sum_k|\gamma_k|)缩放,因此低γ|\gamma|角度集系统性地更易转移;曲线在2π/γk2\pi/\gamma_k间隔处表现出复兴峰。我们通过在20量子比特多用户资源分配QUBO上的精确态矢量实验证实了所有三个预测。该定理独立于角度如何获得,适用于任何整数惩罚QUBO,将广泛报道的基于惩罚的QAOA失败模式重新解释为确定性的、可预测的相位干涉,而非能量调谐问题。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.09927,
  title  = {Transferred QAOA Parameters Remember the Penalty Scale: A $λ$-Resonance Law for Constrained Quantum Optimization},
  author = {Krit Grover},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.09927},
  year   = {2026}
}