[发明专利]基于混合量子算法的组合优化求解方法、系统及求解器架构

权利要求书

1.一种基于混合量子算法的组合优化求解方法，其特征在于，包含如下内容：

针对用户待求解问题，将其表示为含有目标函数和约束条件的组合优化规范化形式表达优化模型；

将优化模型映射到哈密顿量，生成目标函数对应的量子线路及约束条件相关的混合状态哈密顿算子量子线路；且在哈密顿量映射中，将方程变元量子化，通过查询哈密顿量纠缠状态，自动生成目标函数对应的量子线路及约束条件相关的混合状态哈密顿算子量子线路，通过知识库建立两者对应关系线路拍；

通过设定优化器参数及可行态和角度参数，利用量子计算机或模拟器执行量子线路；并通过测量量子线路输出寻找最优近似解。

2.根据权利要求1所述的基于混合量子算法的组合优化求解方法，其特征在于，针对约束条件中的不等式约束，通过增加松弛变量将其转化为等式约束。

3.根据权利要求1所述的基于混合量子算法的组合优化求解方法，其特征在于，利用经典计算机查找测量量子线路输出的最佳近似解，通过判断该最佳近似解是否最优来寻找最优近似解。

4.根据权利要求3所述的基于混合量子算法的组合优化求解方法，其特征在于，寻找最优近似解中，针对最佳近似解不是最优的情形，通过调整优化器参数在经典计算机上进行优化，重新执行量子线路及测量量子线路输出来寻找最优近似解。

5.根据权利要求3所述的基于混合量子算法的组合优化求解方法，其特征在于，通过概率选取测量量子线路输出结果，通过利用经典计算机将选取的结果带入目标函数进行验证来寻找最优近似解。

6.一种基于混合量子算法的组合优化求解系统，其特征在于，包含：输入模块、映射模块和输出模块，其中，

输入模块，用于针对用户待求解问题，将其表示为含有目标函数和约束条件的组合优化规范化形式表达优化模型；

映射模块，用于将优化模型映射到哈密顿量，生成目标函数对应的量子线路及约束条件相关的混合状态哈密顿算子量子线路；且在哈密顿量映射中，将方程变元量子化，通过查询哈密顿量纠缠状态，自动生成目标函数对应的量子线路及约束条件相关的混合状态哈密顿算子量子线路，通过知识库建立两者对应关系线路；

输出模块，用于通过设定优化器参数及可行态和角度参数，利用量子计算机或模拟器执行量子线路；并通过测量量子线路输出寻找最优近似解。

7.一种基于混合量子算法的组合优化求解器架构，其特征在于，包含如下内容：

输入规范化模块，用于建立待求解问题的优化模型，该优化模型由目标函数和约束条件组成；

量子线路建立模块，用于将优化模型映射到哈密顿量，针对优化模型中目标函数和约束条件，通过生成哈密顿量建立量子线路；且在哈密顿量映射中，将方程变元量子化，通过查询哈密顿量纠缠状态，自动生成目标函数对应的量子线路及约束条件相关的混合状态哈密顿算子量子线路，通过知识库建立两者对应关系线路；

优化求解模块，用于通过设定优化器参数并执行量子线路来获取测量输出，并利用经典计算机将测量输出结果带入目标函数进行验证，以获取最优近似解。