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Solving Constrained Optimization Problems Using Hybrid Qubit-Qumode Quantum Devices
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AI
DOI：10.1021/acs.jctc.6c00230.png)
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摘要
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变分量子算法（VQAs）为在近-term量子硬件上解决复杂优化问题提供了有前景的框架。本文我们演示混合量子比特-量子模式量子设备为使用回声条件位移变分量子本征态求解器（ECD-VQE）解决二次无约束二元优化（QUBO）问题提供了高效途径。利用电路量子电动力学（cQED）架构，我们将QUBO实例编码到与单个量子比特弱耦合的多个量子模式中，并直接从光子数测量中提取二元解。我们将ECD-VQE应用于二元背包问题，并表明其优于在传统量子比特电路中实现的量子近似优化算法（QAOA），以显著更少的资源实现更高质量的解。我们还演示ECD-VQE可扩展至化学驱动任务，如多参考电子结构方法的活动空间选择。这些结果表明混合量子比特-量子模式平台对于广泛的NP难和化学相关优化问题具有实用性，并证明变分ECD基态可以在比纯量子比特架构显著更浅的电路中实现具有表达力的状态制备，将量子比特-量子模式门定位为早期容错量子计算中约束优化的有力候选者。
Keyword:
Algorithms
Circuits
Hamiltonians
Mathematical methods
Optimization
期刊
IF:
5.5
论文数:
1.1W
被引数:
5.4W
机构
引用论文
A variational eigenvalue solver on a photonic quantum processor光子量子处理器上的变分特征值求解器.png)
NATURE COMMUNICATIONS
OAAI
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