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摘要 — 量子计算是物理学、工程学和计算机科学之间多学科交叉领域的一个新兴领域,有可能对计算智能 (CI) 产生巨大影响。本文旨在向 CI 社区介绍量子近似优化方法,因为它与解决组合问题直接相关。我们介绍了量子计算和变分量子算法 (VQA)。VQA 是一种有效的方法,可以在近期在具有不太可靠量子位和早期纠错的嘈杂中型量子 (NISQ) 设备上实现量子解决方案。然后,我们解释了 Farhi 等人的量子近似优化算法(Farhi 的 QAOA,以避免混淆)。Hadfield 等人将此 VQA 推广到量子交替算子 ansatz (QAOA),这是一种受自然启发(特别是绝热)的量子元启发式算法,用于近似解决基于门的量子计算机上的组合优化问题。我们讨论了 QAOA 与相关领域的联系,例如计算学习理论和遗传算法,讨论了当前技术和有关混合量子-经典智能系统的已知结果。我们给出了 QAOA 的构建示意图,并讨论了如何使用 CI 技术来改进 QAOA。最后,我们给出了众所周知的最大割、最大二分和旅行商问题的 QAOA 实现,这些可以作为有兴趣使用 QAOA 的 CI 从业者的模板。

量子近似优化:计算智能视角

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