【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于量子计算，特别是一种组合优化问题求解方法及相关装置。
技术介绍
1、组合优化问题是应用数学和理论计算机科学领域中研究的热点问题之一，具有重要的理论和现实意义。组合优化问题的目标是在一个有限的对象集中找出满足需求的解。
2、在最近几十年，现实情况中组合优化的应用日益增多，随着问题范围的扩大，这些问题的计算复杂度趋向于指数增长，这些问题属于被称之为np(nondeterministicpolynominal，非确定性多项式)-hard(困难)的一类问题。np-hard组合优化问题通过精确的穷举方法或确定性的算法是难以计算的，利用经典计算解决这些问题，因为经典计算的计算速度和尺寸的限制，也难以满足高效地解决组合优化问题的需要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种组合优化问题求解方法及相关装置，通过量子计算求解组合优化问题，可以提高组合优化问题的求解速度。
2、本申请的一个实施例提供了一种组合优化问题求解方法，方法包括：
3、获取目标组合优化问题的问题特征；
4、利用所述问题特征和目标函数，构建目标量子线路，其中，所述目标函数是对所述目标组合优化问题建模得到的，所述目标量子线路包含有参数；
5、获得所述目标量子线路的目标运行结果；
6、基于所述目标运行结果，确定所述目标组合优化问题的目标解。
7、可选的，所述获取目标组合优化问题的问题特征，包括：
8、获取目标组合优化问题
9、基于所述猜测解与所述目标组合优化问题的可行解或不可行解之间的关系，确定问题特征。
10、可选的，所述利用所述问题特征和目标函数，构建目标量子线路，包括：
11、基于所述问题特征，获得求解所述目标组合优化问题所需的初态；
12、利用所述初态、所述问题特征和所述目标函数，构建目标量子线路。
13、可选的，所述利用所述初态、所述问题特征和所述目标函数，构建目标量子线路，包括：
14、利用所述问题特征和目标函数，确定目标哈密顿量；
15、基于所述初态、所述问题特征和所述目标哈密顿量，构建目标量子线路。
16、可选的，所述基于所述初态、所述问题特征和所述目标哈密顿量，构建目标量子线路，包括：
17、构建用于构造所述初态的初态构造线路；
18、构建用于模拟所述目标哈密顿量演化的模拟线路；
19、利用预设的问题特征与调整线路对应关系，构建目标调整线路，其中，所述目标调整线路用于调整量子态的测量概率；
20、基于所述初态构造线路、所述模拟线路和所述目标调整线路，获得目标量子线路，其中，所述模拟线路和所述目标调整线路均包含至少一个参数。
21、可选的，所述获得所述目标量子线路的目标运行结果，包括：
22、获得所述目标量子线路的参数值；
23、基于所述参数值，运行并测量所述目标量子线路，获得末态；
24、利用所述末态，计算损失函数的函数值，其中，所述损失函数是基于末态构建的；
25、响应于所述函数值不满足预设条件，更新所述参数值，并返回执行基于所述参数值，运行并测量所述目标量子线路，获得末态的步骤；
26、响应于所述函数值满足所述预设条件，将所述末态和末态对应的测量概率值，作为目标运行结果。
27、可选的，所述基于所述目标运行结果，确定所述目标组合优化问题的目标解，包括：
28、基于最大测量概率值对应的末态，确定所述目标组合优化问题的目标解。
29、本申请的又一实施例提供了一种组合优化问题求解装置，装置包括：
30、获取模块，用于获取目标组合优化问题的问题特征；
31、构建模块，用于利用所述问题特征和目标函数，构建目标量子线路，其中，所述目标函数是对所述目标组合优化问题建模得到的，所述目标量子线路包含有参数；
32、获得模块，用于获得所述目标量子线路的目标运行结果；
33、确定模块，用于基于所述目标运行结果，确定所述目标组合优化问题的目标解。
34、可选的，所述获取模块，具体用于：
35、获取目标组合优化问题的猜测解；
36、基于所述猜测解与所述目标组合优化问题的可行解或不可行解之间的关系，确定问题特征。
37、可选的，所述构建模块，包括：
38、获得单元，用于基于所述问题特征，获得求解所述目标组合优化问题所需的初态；
39、构建单元，用于利用所述初态、所述问题特征和所述目标函数，构建目标量子线路。
40、可选的，所述构建单元，具体用于：
41、利用所述问题特征和目标函数，确定目标哈密顿量；
42、基于所述初态、所述问题特征和所述目标哈密顿量，构建目标量子线路。
43、可选的，所述构建单元，还具体用于：
44、构建用于构造所述初态的初态构造线路；
45、构建用于模拟所述目标哈密顿量演化的模拟线路；
46、利用预设的问题特征与调整线路对应关系，构建目标调整线路，其中，所述目标调整线路用于调整量子态的测量概率；
47、基于所述初态构造线路、所述模拟线路和所述目标调整线路，获得目标量子线路，其中，所述模拟线路和所述目标调整线路均包含至少一个参数。
48、可选的，所述获得模块，具体用于：
49、获得所述目标量子线路的参数值；
50、基于所述参数值，运行并测量所述目标量子线路，获得末态；
51、利用所述末态，计算损失函数的函数值，其中，所述损失函数是基于末态构建的；
52、响应于所述函数值不满足预设条件，更新所述参数值，并返回执行基于所述参数值，运行并测量所述目标量子线路，获得末态的步骤；
53、响应于所述函数值满足所述预设条件，将所述末态和末态对应的测量概率值，作为目标运行结果。
54、可选的，所述确定模块，具体用于：
55、基于最大测量概率值对应的末态，确定所述目标组合优化问题的目标解。
56、本申请的一个实施例提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时实现上述任一项所述的方法。
57、本申请的一个实施例提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以实现上述任一项所述的方法。
58、与现有技术相比，本申请首先获取目标组合优化问题的问题特征；然后利用所述问题特征和目标函数，构建目标量子线路；再获得所述目标量子线路的目标运行结果；最后基于所述目标运行结果，确定所述目标组合优化问题的目标解。通过量子计算求解组合优化问题，可以提高组合优化问题的求解速度。
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1.一种组合优化问题求解方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标组合优化问题的问题特征，包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述利用所述问题特征和目标函数，构建目标量子线路，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述初态、所述问题特征和所述目标函数，构建目标量子线路，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述初态、所述问题特征和所述目标哈密顿量，构建目标量子线路，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获得所述目标量子线路的目标运行结果，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标运行结果，确定所述目标组合优化问题的目标解，包括：
8.一种组合优化问题求解装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时实现所述权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种
...【技术特征摘要】
1.一种组合优化问题求解方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标组合优化问题的问题特征，包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述利用所述问题特征和目标函数，构建目标量子线路，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述初态、所述问题特征和所述目标函数，构建目标量子线路，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述初态、所述问题特征和所述目标哈密顿量，构建目标量子线路，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，窦猛汉，
申请(专利权)人：本源量子计算科技合肥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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