寻找图中独立集的二次量子加速

该研究团队在求解图论中独立集(IS)问题时,通过量子绝热算法(QAA)实现了二次加速,并完成理论证明。相较于经典最优算法的O(n²)时间复杂度(n为顶点数),该量子算法在寻找大独立集时保持O(n²)复杂度,而在识别规模为2的独立集时进一步降至O(n)。研究人员通过数值模拟验证了该复杂度界限——在特定案例中,具有O(n²)复杂度的量子算法表现优于同等复杂度的经典贪心算法。 这项突破性成果得益于基于相互作用绘景中马格努斯展开(MEIP)的理论框架,该框架克服了传统能隙分析对基态简并度的依赖。研究还将QAA性能与中间图的光谱结构相关联,从而建立起算法复杂度、图论与可实验实现的里德堡哈密顿量之间的联系。研究揭示失谐效应对里德堡原子阻塞失效的重要影响,为优化近期里德堡原子实验提供了实用指导。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-10-30 11:35

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