利用量子虚时间演化进行迭代式暖启动优化

近似组合优化是量子计算机的一个有前景的应用场景。量子优化算法通常采用固定拟设(ansatz),将无偏初始态演化为优化目标值更优的状态,然后对状态进行采样以确定近似最优解。然而,另一种有前景的方法考虑了“热启动”和基于采样的策略:从已知的最佳解出发,利用量子计算机直接进行优化,并在获得新信息时更新该解,这种方法可能超越固定拟设的性能。在此,该工作利用这些思想设计了一种非变分量子组合优化算法。在每一步中,算法从一个叠加在已知最佳解周围的状态开始,然后通过量子虚时间演化将其驱动到更低能量。这些非变分、依赖于初始态的电路通过仅使用传统计算机评估的解析方程确定。实现电路后,对状态进行采样,可能获得一个新的已知最佳解,用作下一次迭代的初始态。通过在最多30个顶点的3-正则图上求解MaxCut问题,并使用总共100次采样的预算进行模拟,该方法的解中位数达到全局最优解的95%以上,并在11%以上的案例中找到最优解,显著优于随机和简化的经典搜索过程。该工作还讨论了未来的几个研究方向。
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提交arXiv: 2026-04-28 18:32

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