Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Warm-starting quantum optimization

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F21%3A00351969" target="_blank" >RIV/68407700:21230/21:00351969 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.22331/q-2021-06-17-479" target="_blank" >https://doi.org/10.22331/q-2021-06-17-479</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.22331/q-2021-06-17-479" target="_blank" >10.22331/q-2021-06-17-479</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Warm-starting quantum optimization

  • Popis výsledku v původním jazyce

    There is an increasing interest in quantum algorithms for problems of integer programming and combinatorial optimization. Classical solvers for such problems employ relaxations, which replace binary variables with continuous ones, for instance in the form of higher-dimensional matrix-valued problems (semidefinite programming). Under the Unique Games Conjecture, these relaxations often provide the best performance ratios available classically in polynomial time. Here, we discuss how to warm-start quantum optimization with an initial state corresponding to the solution of a relaxation of a combinatorial optimization problem and how to analyze properties of the associated quantum algorithms. In particular, this allows the quantum algorithm to inherit the performance guarantees of the classical algorithm. We illustrate this in the context of portfolio optimization, where our results indicate that warm-starting the Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA) is particularly beneficial at low depth. Likewise, Recursive QAOA for MAXCUT problems shows a systematic increase in the size of the obtained cut for fully connected graphs with random weights, when Goemans-Williamson randomized rounding is utilized in a warm start. It is straightforward to apply the same ideas to other randomized-rounding schemes and optimization problems.

  • Název v anglickém jazyce

    Warm-starting quantum optimization

  • Popis výsledku anglicky

    There is an increasing interest in quantum algorithms for problems of integer programming and combinatorial optimization. Classical solvers for such problems employ relaxations, which replace binary variables with continuous ones, for instance in the form of higher-dimensional matrix-valued problems (semidefinite programming). Under the Unique Games Conjecture, these relaxations often provide the best performance ratios available classically in polynomial time. Here, we discuss how to warm-start quantum optimization with an initial state corresponding to the solution of a relaxation of a combinatorial optimization problem and how to analyze properties of the associated quantum algorithms. In particular, this allows the quantum algorithm to inherit the performance guarantees of the classical algorithm. We illustrate this in the context of portfolio optimization, where our results indicate that warm-starting the Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA) is particularly beneficial at low depth. Likewise, Recursive QAOA for MAXCUT problems shows a systematic increase in the size of the obtained cut for fully connected graphs with random weights, when Goemans-Williamson randomized rounding is utilized in a warm start. It is straightforward to apply the same ideas to other randomized-rounding schemes and optimization problems.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EF16_019%2F0000765" target="_blank" >EF16_019/0000765: Výzkumné centrum informatiky</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Quantum

  • ISSN

    2521-327X

  • e-ISSN

    2521-327X

  • Svazek periodika

    5

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    AT - Rakouská republika

  • Počet stran výsledku

    20

  • Strana od-do

    1-20

  • Kód UT WoS článku

    000662313300001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85108852373