QAOA最大切割问题的类Dijkstra优化及实现

来源：计算机应用研究杂志2023年第2期北京时间：

作者：潘文杰,李志强,杨辉,

单位：扬州大学信息工程学院,江苏扬州225100；

摘要：最大切割问题是可以用量子近似优化算法（QAOA）来解决的典型问题，Ansatz线路构造为该算法的重要组成部分。为了减少多种图结构在QAOA中的构造代价和提高其稳定性，从线路的可优化性出发进行分析，结合 Dijkstra算法的点边存放特点，提出了该线路的类Dijkstra优化算法，并将其应用于QAOA最大切割问题。使用Qiskit量子框架来模拟优化算法的正确性，并用IBM Quantum Composer的真实环境进行对比实验来验证优化的稳定性。与未优化的线路相比，此优化算法下的CNOT门能减少约40%，其稳定性也得到了明显的提高。结果表明类Dijkstra优化算法可以适用于QAOA最大切割问题的多种图结构优化。

关键词：量子信息,量子近似优化算法,量子线路,最大切割问题,IBMQuantum,

基金资助：国家自然科学基金资助项目(61070240)；江苏省高校基金资助项目(10KJB520021)；；