基于量子退火的斯坦纳旅行推销员问题

斯坦纳旅行推销员问题（Steiner Traveling Salesman Problem, STSP）是经典旅行推销员问题的一个变体。STSP涉及到 incorporating steiner 节点，即额外的节点原本不在必需访问集合中，但可以添加到路线中以提高整体解的质量并最小化总旅行成本。鉴于STSP的NP难度，我们提出了一种量子方法来解决该问题。具体而言，我们采用D-Wave的硬件进行量子退火，以探索其解决该问题的潜力。为提高计算可行性，我们开发了一种预处理方法，有效地减少了网络规模。我们的实验结果表明，这一减缓技术显著降低了问题的复杂度，使二次无约束二进制优化（Quadratic Unconstrained Binary Optimization）表述——即量子退火器的标准输入——更适用于现有的量子硬件。此外，结果还突显了量子退火作为一种有前景和创新性的方法来解决STSP的潜力。