在需要学习大量数据的场景下,增量学习可以充分利用旧知识,大幅降低整体学习过程的计算成本,同时保持高性能。本文以MaxCut问题为例,将增量学习的思想引入量子计算,提出一种量子主动增量学习算法(QPIL)。QPIL不是一次性训练量子电路,而是对所有顶点逐渐增加的子图进行多阶段训练,主动将大规模问题分解为较小的问题并分步求解,为MaxCut问题提供有效的解决方案。具体而言,首先随机选择一些顶点和对应的边进行训练,以获得量子电路的优化参数。然后,在每个增量阶段,逐渐添加剩余的顶点和对应的边,并在当前阶段的参数初始化中重用前一阶段获得的参数。我们在 120 个不同的小规模图上进行了实验,结果表明 QPIL 在近似比 (AR)、时间成本、抗遗忘和求解稳定性方面的表现优于流行的量子和经典基线。特别是 QPIL 的 AR 超过了主流量子基线的 20%,而时间成本不到它们的 1/5。QPIL 的思想有望启发在大规模 MaxCut 和其他组合优化问题中寻找高效、高质量的解决方案。
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