QTIS:一种基于QAOA的量子时间间隔调度器
在制造业、物流运输、云计算及医疗健康等诸多领域中,具有时间约束和资源限制的任务调度始终是一项核心难题。本研究创新性地提出一种改进版量子近似优化算法(QAOA)变体,用于解决以二次无约束二值优化(QUBO)模型构建的任务调度问题。该团队设计的量子时间间隔调度器(QTIS)整合了辅助量子电路,通过动态检测与惩罚重叠任务来强化调度约束条件。 该工作探索了两种互补的重叠检测实现方案:一种基于RY旋转门和CCNOT门的量子方案,另一种则采用预处理的经典时间间隔比较方案。QTIS将问题哈密顿量Hp分解为两个部分,分别用独立的角度参数控制:第一部分编码目标函数,第二部分则由辅助电路调控,以捕获与时间重叠相关的惩罚项。研究评估了三种最小化策略(标准QAOA、T-QAOA和HT-QAOA),结果表明对问题哈密顿量的不同组分采用差异化参数能获得更优的能量值和解决方案质量。 实验数据证实,QTIS能在固定时间窗口内高效调度任务并最小化冲突,展现了其在复杂调度环境中推动量子-经典混合优化发展的潜力。
量科快讯
1 天前
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