一种统一的局域光移编码方法,用于在里德伯退火器上求解优化问题

组合优化问题在计算机科学中占据核心地位,具有众多现实世界应用。许多相关问题由于属于NP-hard复杂度类别,在计算上仍难以求解。本文提出一个统一框架,用于求解以二次无约束二进制优化(QUBO)形式表征的此类优化问题,具体包括two-SAT、XOR-SAT、混合two-XOR-SAT、集合打包、二次分配、二进制聚类和蛋白质折叠问题,从而扩展了PRR, 6(2), 023031的应用领域。作为第一步,该研究演示了从这些问题的QUBO形式到Rydberg量子平台的直接映射。这种到Rydberg系统的映射依赖于距离相关的长程相互作用和可配置的局部失谐,从而降低了资源开销并提高了可扩展性。在编码之后,通过使用优化的量子退火协议(该协议控制时间相关的失谐和拉比频率分布)将系统引导至目标哈密顿量的基态,即可得到解决方案。该框架能够处理多种问题,每种问题具有不同的复杂度。为量化任意问题的复杂度,该研究引入了一个通用硬度参数,该参数基于优化景观的结构对不同问题进行比较。本文是2025年12月17日至19日在雅典国立卡波季斯特里安大学举行的雅典理论物理研讨会十周年纪念会议的会议论文。

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提交arXiv: 2026-05-08 11:56

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