线性规划的自适应稀疏化

该研究团队提出了一种通用框架,通过自适应稀疏化方法解决约束条件众多(n≫d)的线性规划问题。该框架从原理上拓展了[Assadi '23]的匹配问题技术至通用线性规划领域,并强化了[Clarkson '95]经典精确求解算法的鲁棒性。该框架将线性规划求解转化为对小型自适应采样子问题“低冲突预言机”的迭代调用,研究团队通过乘性权重更新方法对此进行了理论分析。 主要研究成果展现了该范式的多重优势:首先,研究人员开发出Clarkson算法的量子版本,仅需使用约束矩阵的~O(√n d³)行查询即可找到精确解。这是通过广义Grover搜索加速经典瓶颈(冲突约束检测)实现的,使量子计算模块与经典求解器实现解耦。其次,当 packing约束具有“简单”特性时,该框架为混合packing-covering问题提供了当前最优算法。通过保留所有packing约束同时仅对covering约束进行采样,该工作显著降低了问题宽度,从而在经典与量子查询模型中都实现了更快的求解速度。 该工作为加速线性规划求解器提供了模块化且强大的方法论,其创新性体现在:1)建立量子计算与经典线性规划理论的新桥梁;2)针对混合约束问题提出突破性的宽度优化策略;3)通过低冲突预言机的创新设计统一处理精确与近似求解场景。这些理论突破有望在运筹优化、量子机器学习等领域产生重要应用价值。
提交arXiv: 2025-10-09 15:36

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