通过高效参数迁移初始化和性能损失最小的目标单层正则化优化提升QAOA算法效率
量子近似优化算法(QAOA)在组合优化问题中展现出广阔应用前景。该研究团队通过参数迁移初始化结合目标单层优化的QAOA拟设,对3正则图(3R)、Erdős-Rényi图(ER)和Barabási-Albert图(BA)三类图结构的MaxCut问题展开研究。在无权图中,目标单层优化的平均近似比达到0.9443,相较全优化0.9551的精度保持了98.88%的最优性能,同时获得8.06倍计算加速。然而对于加权图族,高节点数图的优化性能相对较低(不足90%),表明该方法并非加权图的最优选择,但在特定加权图(如加权3正则图)中仍表现优异。研究发现8.92%测试案例中目标单层优化反超全优化,揭示复杂参数景观可能导致全优化陷入局部次优解。通过引入岭(L2)正则化平滑解空间,该团队将此类不一致案例从8.92%降至3.81%,有效提升了全优化的参数搜索能力。这项工作证明:高效参数初始化与目标单层优化策略能以极小的性能损失显著提升QAOA效率。
量科快讯
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