量子退火算法研究

资 源 简 介

量子退火算法研究

详 情 说 明

量子退火算法是一种结合量子力学原理与经典退火思想的优化算法，专门用于解决组合优化问题。该算法通过在量子系统引入横向场实现量子隧穿效应，从而帮助系统跳出局部最优解。

量子退火的核心原理是利用量子叠加态同时探索多个解空间路径。与模拟退火相比，量子退火通过量子隧穿而非热激发来跨越能量势垒，这在处理特定类型的优化问题时展现出显著优势。系统从初始横向场主导的量子态开始，逐渐过渡到问题哈密顿量主导的经典态。

该算法在金融组合优化、蛋白质折叠、芯片布线等NP难问题上表现出色。D-Wave公司已实现商业化的量子退火计算机，但其实际性能仍存在理论争议。目前研究热点包括退火路径优化、错误校正机制改进，以及混合量子-经典算法的开发。

需要注意的是，量子退火并非万能解，其效果高度依赖问题编码方式和量子硬件的相干时间。随着量子处理器的发展，该算法正与传统优化方法形成互补关系。