最小支配集问题的无辅助量子比特量子近似优化算法
量子近似优化算法(QAOA)是为近量子设备解决组合优化问题的前沿框架,其中最小支配集(MDS)问题作为图论中的NP难问题备受关注。现有针对MDS问题的QAOA研究通常需要大量辅助量子比特,这增加了硬件需求并阻碍了含噪声中等规模量子(NISQ)设备的可扩展性。该研究团队提出了一种无需辅助量子比特的QAOA改进方案:不同于以往通过引入辅助变量将不等式约束转化为等式的方法,该算法利用布尔代数完成转换,从而省去了辅助量子比特。数值实验表明,该算法在保持与当前最优QAOA相当性能的同时显著减少了量子比特用量。基于多角度QAOA的消融研究进一步揭示,通过将共享电路参数替换为独立参数,可进一步提升算法求解质量。
