通过整数规划优化交换门的量子比特路由

量子计算机有望在某些任务上超越经典计算机。然而现有量子设备存在易错性且规模受限,因此有效编译方法对利用有限量子资源至关重要。该工作针对量子近似优化算法等编译过程中出现的交换门量子比特路由问题,提出基于整数规划的两步分解法——该方法能确保获得最优解。 为验证整数规划的适用性,研究人员证明了该优化问题具有NP难特性,并推导了解质量的渐近上下界。该团队开发了多个整数规划模型,推导了相关多面体的线性描述,这些方法可推广至本工作之外的更广泛应用。最终计算研究表明:该方案在求解质量上优于现有启发式算法,在运行时间上超越精确求解方法。

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