1ロンドン ナノテクノロジー センター、UCL、ロンドン WC1H 0AH、英国
2物理天文学部、UCL、ロンドン WC1E 6BT、英国
3電子電気工学部、UCL、ロンドン WC1E 7JE、英国
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抽象
最適な状態転送のためのハミルトニアンに触発された、組み合わせ最適化問題に取り組むための新しい設計ヒューリスティックを提案します。その結果、高速な近似最適化アルゴリズムが実現します。私たちは、この新しい設計ヒューリスティックの成功を示す数値的証拠を提供します。このアプローチは、同等のリソースを利用しながら、検討した問題インスタンスの大部分について最も低い深さで量子近似最適化アルゴリズムよりも優れた近似率をもたらすことがわかりました。これにより、断熱の影響を受けたアプローチとは異なる、組み合わせ最適化問題に取り組むための新しいアプローチの研究への扉が開かれます。
人気の要約
組み合わせ最適化問題に取り組むための量子アルゴリズムは、通常、断熱原理の影響を受けます。つまり、十分にゆっくり進むことで、開始状態から最終状態に到達することができます。これにより、アルゴリズムの実行時間が長くなる可能性があります。
新しいアプローチのパフォーマンスを評価するために、MAX-CUT でのパフォーマンスを調べました。また、私たちの新しいアプローチを、同様のリソースを利用する一般的な量子近似最適化アルゴリズム (QAOA) と比較しました。私たちの新しいアプローチは、より質の高いソリューションを見つけただけでなく、従来の計算オーバーヘッドを減らして、より短い時間でソリューションを見つけました。
私たちの研究は、断熱原理から離れて、組み合わせ最適化問題の量子アルゴリズム設計を探求する扉を開きます。将来的には、この新しいアプローチは、より洗練された量子アルゴリズムの開発において断熱的アプローチと組み合わせられる可能性があります。
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によって引用
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[2] Arthur Braida、Simon Martiel、および Ioan Todinca、「量子アニーリングにおける近似比に対するタイトなリーブ・ロビンソン限界」、 arXiv:2311.12732, (2023).
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