求解量子启发式动力学的量子与经典退火方法

该研究团队提出了一套受物理动力学启发的实用基准测试套件,用于挑战量子和经典计算机。通过采用并行时间编码技术,研究人员将n量子位(可能为非厄米特)哈密顿量的实时传播子转化为二次无约束二进制优化(QUBO)问题。生成的QUBO实例在D-Wave量子退火机及两种经典求解器(模拟退火算法和最先进的经典启发式求解器VeloxQ)上执行,实现了直接性能对比。 为全面测试工作流程,研究采用八种代表性模型,分为三类:(i)单量子比特旋转门;(ii)多量子比特纠缠门(贝尔态、GHZ态、团簇态);(iii)PT对称、宇称守恒及其他非厄米特生成元。在此多样化测试集中,研究团队追踪了成功概率和解算时间——这两个启发式组合优化领域的经典指标。结果表明:D-Wave Advantage2机型持续超越前代产品,而VeloxQ目前仍保持总体优势,这反映了经典优化器的成熟度。 该工作强调了模拟量子优化技术的快速进展,通过建立并行时间QUBO框架作为跟踪评估进展的多功能测试平台,为量子竞争性动力学模拟指明了一条清晰的发展路径。

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