量子非结构化搜索算法在离散优化中的应用:以投资组合优化为例

该团队提出了一种量子非结构化搜索算法,用于寻找离散函数f(x)的极值或根,例如组合优化和其他离散优化问题中的目标函数。量子极值与根搜索算法(QSERA)的第一步是将形式为f(x)≃f的条件(其中f是极值或零)转化为对x的非结构化搜索问题。这是通过将f(x)映射到函数u(z)以创建量子预言机来实现的,使得u(z)=1且u(z≠z)=0。下一步是使用Grover算法来找到z,该算法相比经典算法提供了二次加速。将f(x)映射到u(z)所需的操作次数决定了结果的准确性和电路深度。该工作通过组装用于投资组合优化的量子电路来描述QSERA的实现,该问题可以表述为组合优化问题。QSERA能够处理比常用的二次无约束二进制优化(QUBO)框架更高阶的目标函数。此外,尽管QSERA需要对f(x)的极值有一定的先验知识,但即使条件不完全满足,它仍然可以找到近似解。

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