基于任意连接性的里德堡原子阵列量子优化:器件局限与启发式方法

基于里德堡原子阵列的可编程量子系统,近期已成为组合优化领域极具前景的测试平台。由于这类系统具有几何约束特性,单位圆盘图上的最大加权独立集问题可被高效映射至该体系。然而,若要将该能力拓展至任意图实例,通常需引入归约器件,这会导致额外的实验开销与复杂度。本研究分析了从任意图到单位圆盘实例的多项式归约在计算复杂性理论层面的极限,证明任何此类归约都会导致顶点数量呈二次方膨胀,并降低解的近似保证精度。作为实用替代方案,该团队提出一种仅需线性开销的分治启发式算法,该算法利用预校准原子排布模式。通过在Erdös-Rényi图上的基准测试,研究人员验证了该方案在Orion Alpha量子处理器上的可行性。

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