一种基于量子电路的二次无约束二元优化问题求解方法技术

本发明专利技术提供一种基于量子电路的二次无约束二元优化问题求解方法，涉及量子计算和量子信息处理领域。该基于量子电路的二次无约束二元优化问题求解方法，包括：接收QUBO的损失函数并构造相应的伊辛模型H，输入参数，所述参数包括和∈∈(0,1)，并设置相关参数，其中，Δ为输出的失败概率，∈为误差参数；将伊辛模型H输入到预设的量子电路中，获取伊辛模型H的特征信息；设置初始区间，通过目标量子态信息进行二分搜索来更新区间和量子电路中的U门；根据二分搜索的结果提取伊辛模型H的特征相位估计值和相应的特征量子态；从多个特征相位估计值中选取最小特征值对应的特征向量作为QUBO的解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子计算和量子信息处理，具体为一种基于量子电路的二次无约束二元优化问题求解方法。

技术介绍

1、量子计算是一种基于量子力学的信息处理新范式。它允许通过单个操作更新指数级的大量信息，并为特定应用程序提供加速。现在著名的量子算法集中在整数分解、数据库搜索、物理和化学系统的模拟等问题。当下，寻找具有量子加速的应用是量子计算的核心目标。许多有实际意义的问题都是用具有二元变量的二次损失函数模型的优化来刻画的，这类问题通常被称为二次无约束二元优化(qubo)问题。qubo的应用涵盖了各种各样的任务，比如资源分配、集群、集合划分、设施位置、各种形式的分配问题、排序和排序问题。在物理学中，qubo对应于描述具有两体相互作用的自旋的伊辛(ising)模型。此外，一些np困难的问题也可以表示为qubo，并且是计算复杂性理论的核心。当绝热量子优化在世纪之交被提出，qubo问题的应用成为量子计算的核心。随着通用量子计算机的快速发展，量子模退火设备(quantum annealers)在十几年后成为第一个大规模量子设备，并且量子近似优化算法(qaoa)被提出通过将近似本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于量子电路的二次无约束二元优化问题求解方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于量子电路的二次无约束二元优化问题求解方法，其特征在于：QUBO的损失函数公式如下:

3.根据权利要求2所述的一种基于量子电路的二次无约束二元优化问题求解方法，其特征在于：构造相应的伊辛模型H，通过将QUBO的损失函数转化为伊辛模型实现，公式如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于量子电路的二次无约束二元优化问题求解方法，其特征在于：所述相关参数包括其中Q表示执行程序的次数，T表示程序循环执行的次数。

5.根据权利要求1所述的一种基于量子...

【技术特征摘要】

1.一种基于量子电路的二次无约束二元优化问题求解方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于量子电路的二次无约束二元优化问题求解方法，其特征在于：qubo的损失函数公式如下:

3.根据权利要求2所述的一种基于量子电路的二次无约束二元优化问题求解方法，其特征在于：构造相应的伊辛模型h，通过将qubo的损失函数转化为伊辛模型实现，公式如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于量子电路的二次无约束二元优化问题求解方法，其特征在于：所述相关参数包括其中q表示执行程序的次数，t表示程序循环执行的次数。

5.根据权利要求1所述的一种基于量子电路的二次无约束二元优化问题求解方法，其特征在于：所述将伊辛模型h输入到预设的量子电路中，获取伊辛模型h的特征信息，具体包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：王友乐，刘文杰，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：