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QAOA impulsado por QED para la optimización del flujo de red

Fecha:

Yuxuan Zhang1, Ruizhe Zhang2y Andrew C. Potter1

1Centro de Sistemas Cuánticos Complejos, Universidad de Texas en Austin, Austin, TX 78712, EE. UU.
2Departamento de Ciencias de la Computación, Universidad de Texas en Austin, Austin, TX 78712, EE. UU.

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Resumen

Presentamos un marco general para modificar algoritmos de optimización aproximada cuántica (QAOA) para resolver problemas de flujo de red restringido. Al explotar una analogía entre las restricciones de flujo y la ley de Gauss para el electromagnetismo, diseñamos la electrodinámica cuántica de celosía (QED), inspirada en la mezcla de hamiltonianos que preservan las restricciones de flujo a lo largo del proceso QAOA. Esto da como resultado una reducción exponencial en el tamaño del espacio de configuración que necesita ser explorado, que mostramos a través de simulaciones numéricas, produce soluciones aproximadas de mayor calidad en comparación con la rutina QAOA original. Describimos una implementación específica para problemas de ruta de borde disjunto (EDP) relacionados con la minimización de la congestión del tráfico, analizamos numéricamente el efecto de la elección del estado inicial y exploramos las compensaciones entre la complejidad del circuito y los recursos de qubit a través de un mapeo de dualidad partícula-vórtice. La comparación del efecto de los estados iniciales revela que comenzar con una superposición ergódica (insesgada) de soluciones produce un mejor rendimiento que comenzar con el estado fundamental del mezclador, lo que sugiere una desviación del mecanismo de "atajo a la adiabaticidad" que se usa a menudo para motivar QAOA.

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Citado por

[1] Bobak Toussi Kiani, Giacomo De Palma, Milad Marvian, Zi-Wen Liu y Seth Lloyd, "Quantum Earth Mover's Distance: A New Approach to Learning Quantum Data", arXiv: 2101.03037.

Las citas anteriores son de ANUNCIOS SAO / NASA (última actualización exitosa 2021-07-27 13:33:47). La lista puede estar incompleta ya que no todos los editores proporcionan datos de citas adecuados y completos.

No se pudo recuperar Crossref citado por datos durante el último intento 2021-07-27 13:33:45: No se pudieron obtener los datos citados por 10.22331 / q-2021-07-27-510 de Crossref. Esto es normal si el DOI se registró recientemente.

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Fuente: https://quantum-journal.org/papers/q-2021-07-27-510/

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