处理QAOA中的局部性问题

在稀疏、高直径MaxCut实例上运行的浅层QAOA面临一个局域性瓶颈:在深度\(p\)处,局部可观测量只能依赖于电路相互作用图的有界邻域。该团队提出一种传输增强型QAOA,该方案保持MaxCut代价哈密顿量不变,但通过优化的无权重捷径耦合(调度的\(XX+YY\))丰富混频器,从而压缩有效相互作用图的直径。利用精确的有限深度支持递归,该工作将最优捷径布局与有界直径图扩展联系起来,并在基准测试中表明(与ma-QAOA不同),一旦直径减小,性能实际上与系统尺寸无关。对于二分图族(基准直径4),将相互作用路径缩减至\(d=1\)后,在\(p=1\)时集成平均近似比从0.7378(ma-QAOA)提升至0.9767(\(\sigma=0.0251\),涵盖九个系统尺寸);在随机树(基准直径10)上,\(p=2\)时该比率从0.9226提升至0.9997(\(\sigma=0.0001\))。

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提交arXiv: 2026-06-12 13:31

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