Zeitkontinuierliche Quantenwanderungen für MAX-CUT liegen im Trend

Zeitkontinuierliche Quantenwanderungen für MAX-CUT liegen im Trend

Zeitstempel: 13. Februar 2024, 8:56 Uhr

Robert J. Banken1, Ehsan Haque2, Farah Nazef2, Fatima Fethallah2, Fatima Ruqaya2, Hamza Ahsan2, Het Vora2, Hibah Tahir2, Ibrahim Ahmad2, Isaac Hewins2, Ishaq Shah2, Krish Baranwal2, Mannan Arora2, Mateen Asad2, Mubasshirah Khan2, Nabian Hasan2, Nuh Azad2, Salgai Fedaiee2, Shakeel Majeed2, Shayam Bhuyan2, Tasfia Tarannum2, Yahya Ali2, Dan E. Browne3, und PA Warburton1,4

1London Centre for Nanotechnology, UCL, London WC1H 0AH, Großbritannien
2Newham Collegiate Sixth Form Centre, 326 Barking Rd, London, E6 2BB, Großbritannien
3Fakultät für Physik und Astronomie, UCL, London WC1E 6BT, Großbritannien
4Fakultät für Elektronik und Elektrotechnik, UCL, London WC1E 7JE, Großbritannien

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Abstrakt

Durch Ausnutzung der Verbindung zwischen zeitunabhängigen Hamiltonoperatoren und Thermalisierung werden heuristische Vorhersagen über die Leistung zeitkontinuierlicher Quantenwanderungen für MAX-CUT getroffen. Die resultierenden Vorhersagen hängen von der Anzahl der Dreiecke im zugrunde liegenden MAX-CUT-Diagramm ab. Wir erweitern diese Ergebnisse auf die zeitabhängige Umgebung mit mehrstufigen Quantenwanderungen und Floquet-Systemen. Der hier verfolgte Ansatz bietet eine neuartige Möglichkeit, die Rolle der einheitlichen Dynamik bei der Lösung kombinatorischer Optimierungsprobleme mit zeitkontinuierlichen Quantenalgorithmen zu verstehen.

Zeitkontinuierliche Quantenwanderungen für MAX-CUT sind eine beliebte PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertikale Suche. Ai.

Populäre Zusammenfassung

Kombinatorische Optimierungsprobleme treten in vielen Aspekten des modernen Lebens auf. Beispiele hierfür sind die Suche nach dem kürzesten Weg, die Gewinnmaximierung und die optimale Terminierung von Lieferungen. Diese Probleme sind typischerweise schwer zu lösen. Hier konzentrieren wir uns auf das kanonische Problem namens MAX-CUT. Zeitkontinuierliche Quantenwanderungen stellen eine neuartige Möglichkeit dar, Optimierungsprobleme durch Ausnutzung von Quanteneffekten anzugehen. In diesem Artikel diskutieren wir, wie man zeitkontinuierliche Quantenwanderungen für MAX-CUT optimiert.

Zeitkontinuierliche Quantenwanderungen enthalten einen freien Parameter. Ein gut optimierter Parameter führt zu einer besseren Lösungsqualität. Um den Quantenspaziergang zu optimieren, nutzen wir die etablierte Hypothese, dass geschlossene Systeme thermisch werden können. Die damit verbundene Temperatur fällt hoch aus. Durch die effektive Modellierung der Zustandsdichte für den Quantengang können wir die optimale Wahl freier Parameter ohne eine (klassische) Variationsaußenschleife zuverlässig abschätzen. Wichtig ist, dass die geschätzte optimale Wahl des freien Parameters an die Eigenschaften des zugrunde liegenden MAX-CUT-Diagramms gebunden werden kann.

Diese Arbeit stellt einen neuartigen Ansatz vor, der statistische Physik mit Quantenoptimierung kombiniert. Zukünftige Arbeiten könnten darin bestehen, die Erkenntnisse in diesem Artikel auf ein breiteres Spektrum von Quantenansätzen zur Optimierung auszudehnen.

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