局部作用Grover混合器用于约束保持的QAOA

Grover混频器量子交替算子拟设(GM-QAOA)利用Grover混频器将量子演化限制在问题定义的可行子空间内。然而,其混合酉算子需要一个作用于所有量子比特的全局多控相移门,这给近期量子设备带来了巨大的电路开销。在该工作中,研究人员提出了针对初始态定制的局域作用Grover混频器,这些初始态在不相交的量子比特子系统上具有乘积结构,可通过仅将问题约束的一个子集编码到初始态制备中获得。所提出的方法保留了由初始态定义的搜索空间,同时显著降低了实现成本,因为全局多控相移门被替换为不相交子系统上的局域操作。在精确覆盖问题和旅行商问题(TSP)上的数值模拟表明,所提出的方法在实现与原始GM-QAOA相当的收敛行为的同时,使用了更浅的电路和更少的门。研究人员进一步比较了TSP的两种约束编码策略——仅将部分约束编码到初始态制备与将所有约束编码到初始态制备,并表明前者结合所提出的混频器,在达到可比拟的解质量时,能产生明显更紧凑的电路。
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提交arXiv: 2026-06-10 00:27

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