用于5G CBRS网络多信道分配的子空间约束QAOA与广义Dicke态
在公民宽带无线电服务(CBRS)频段实现高效频谱共享对最大化5G网络容量至关重要,特别是在高流量基站需要同时接入多信道的情况下。量子近似优化算法(QAOA)的标准实现通常采用惩罚项来施加多信道约束,这导致算法探索的希尔伯特空间大部分对应于无效分配方案。该研究团队提出了一种专为CBRS多信道分配设计的子空间受限QAOA方案:通过将每个节点级信道寄存器初始化为广义迪克态,并在寄存器内XY混频器下演化,使动力学过程被限制在严格编码单节点汉明权重约束的约翰逊图张量积空间内。以一个包含8个节点、24个量子比特的CBRS干扰图为例,该方法将有效搜索空间从全希尔伯特空间的2^24规模压缩至2916个可行配置。在此子空间内,算法无需大惩罚系数即可快速收敛至低冲突分配方案。针对最多8节点实例的仿真表明,所提出的方案实现了接近最优的冲突水平,在可行性方面持续优于基于标准惩罚的QAOA及经典贪心启发式算法。通过退极化信道的噪声仿真进一步证实,这种约束保持结构在含噪声中等规模量子(NISQ)相关误差范围内仍能维持高可行性比例。
量科快讯
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