Квантовый алгоритм решения задачи коммивояжера методом квантовой оценки фазы и квантового поиска

Обложка
  • Авторы: Цзюньси Ч.1, Бетеров И.И.2,1,3,4
  • Учреждения:
    1. Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук
    2. Новосибирский государственный университет
    3. Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук
    4. Новосибирский государственный технический университет
  • Выпуск: Том 164, № 2 (2023)
  • Страницы: 241-246
  • Раздел: Статьи
  • URL: https://journals.rcsi.science/0044-4510/article/view/148047
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451023080102
  • EDN: https://elibrary.ru/IAZOFP
  • ID: 148047

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрен квантовый алгоритм решения задачи коммивояжера методом квантовой оценки фазы и квантового поиска. Развивается подход, ранее предложенный для решения этой задачи. Использован один квантовый регистр для кодирования собственных состояний унитарного оператора, фаза которого задает длительность каждого из возможных маршрутов. Для оценки длительности маршрута используется алгоритм квантовой оценки фазы. Затем для нахождения минимальной длительности маршрута измеренные значения длительностей кодируются в состояния второго квантового регистра и проводится поиск оптимального маршрута с помощью модифицированного алгоритма Гровера. Проведено численное моделирование предложенного квантового алгоритма с использованием библиотеки Qiskit для одной и двух итераций модифицированного алгоритма Гровера.

Об авторах

Ч. Цзюньси

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук

Email: beterov@isp.nsc.ru
Новосибирск, 630090 Россия

И. И. Бетеров

Новосибирский государственный университет;Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук;Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук;Новосибирский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: beterov@isp.nsc.ru
Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630073 Россия

Список литературы

  1. B. Mott, J. Job, J. R. Vlimant, D. Lidar, and M. Spiropulu, Nature 550, 375 (2017).
  2. F. Arute, K. Arya, R. Babbush et al., Nature 574, 505 (2019).
  3. Y. Wu, W-S. Bao, S. Cao et al., Phys. Rev. Lett. 127, 180501 (2021).
  4. H.-S. Zhong, Y-H. Deng, J. Qin et al., Phys. Rev. Lett. 127, 180502 (2021).
  5. T. M. Graham, Y. Song, J. Scott et al., Nature 604, 457 (2022).
  6. C. Noel, P. Niroula, D. Zhu et al., Nat. Phys. 18, 760 (2022).
  7. K. Srinivasan, S. Satyajit, B. K. Behera, and P. K. Panigrahi, arXiv:1805.10928 (2018).
  8. https://qiskit.org/textbook/ch-paper-implementations/tsp.html
  9. R. Botez, I.-A. Ivanciu, I. Marian, and V. Dobrota, Proc. Rom. Acad. - Math. Phys. Tech. Sci. Inf. Sci. 22(41), 91 (2021).
  10. J. Zhu, Y. Gao, H. Wang et al., arXiv:2212.02735 (2022).
  11. G. L. Long, Phys. Rev. A 64, 022307 (2001).
  12. Y. Chen, S. Wei, X. Gao et al., arXiv:1908.07943 (2019).
  13. M. Ghosh, N. Dey, D. Mitra, and A. Chakrabarti, IET Quantum Communication 3(1), 13 (2022), doi: 10.1049/qtc2.12023.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».