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QUANTUM SPEEDUPS FOR LINEAR PROGRAMMING VIA INTERIOR POINT METHODS

delete2026-01-01
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PRE
AI
S
Simon Apers *
S
Sander Gribling
DOI:10.1137/25M1736098delete
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摘要

摘要

En 中文
我们描述了一种基于内点法的量子算法,用于求解具有n个不等式约束和d个变量的线性规划问题。该算法明确返回一个与最优解误差为ε的可行解,运行时间为root n.poly(d,log(n),log(1/epsilon)),对于高维线性规划问题(即n >> d)具有次线性时间复杂度。我们的算法加速了Lee和Sidford[求解线性规划的Sqrt(rank)线性系统解,2019]中当前最先进内点法的牛顿步。这要求我们高效地近似障碍函数的海森矩阵和梯度,这些是我们的主要贡献。为了近似海森矩阵,我们描述了一种用于高矩阵A的A(T)A谱近似的量子算法。该算法结合了杠杆分数采样和Grover搜索,通过向A进行O(root nd/delta)行查询返回一个δ近似。这推广了Apers和de Wolf[图稀疏化中的早期量子加速,SIAM J. Comput., 51 (2022), pp. 1703-1742]的工作。为了近似梯度,我们使用了Cornelissen、Hamoudi和Jerbi[近最优量子算法用于多元均值估计,2022]最近的多元均值估计量子算法。虽然直接实现会引入对海森矩阵条件数的依赖,但通过使用我们谱近似的量子算法对随机变量进行预条件处理,我们避免了这一问题。
Keyword:
Key words. quantum algorithms
interior point methods
linear programming
spectral approximation

期刊

S
SIAM Journal on Computing
IF:
1.6
论文数:
14
被引数:
0

机构

C
centre national de la recherche scientifique (cnrs)
学者数:
24.5W
论文数: 18.2W
被引数: 279
U
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