将多约束满足问题高效映射至里德伯平台

该团队提出了一个基于硬件的原生方法框架,用于在里德伯量子计算架构上解决约束满足问题。该方法引入了一个紧凑的xor1小工具,通过几何嵌入和阻塞相互作用直接强制执行组合优化中普遍存在的恰好一个约束。xor1小工具的一个关键优势是其固定的、与问题规模无关的失谐要求:通过阻塞相互作用强制执行约束消除了对大型惩罚项的需求,从而相比二次无约束二元优化(QUBO)公式显著降低了失谐范围,提高了实验可行性。通过针对里德伯原子阵列的几何连接性定制结构,该框架绕过了逻辑编码中通常假设的全连接物理耦合。这使得嵌入能够兼容平面布局,避免高度连接的排列。该团队开发了可扩展的实现方案,减少了原子数量和连接开销,同时避免了大量的经典预处理,使其与近期中性原子硬件兼容。作为示例,该研究将框架应用于门分配和N皇后问题,展示了其实用性、资源效率及硬件兼容性。在这些例子中,观察到相比QUBO方法,失谐范围减少了高达99%,原子数量和连接开销节省了高达54%。这些结果为在里德伯平台上实现超出现有编码限制的大规模组合优化开辟了道路。

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提交arXiv: 2026-04-29 15:01

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