Studies of quantum combinatorial optimization algorithms: a review
Zhan Li, Yusen Wu, Runqing Zhang, Jingwei Wen, Tiejun Wang, Chuan Wang · Chinese Science Bulletin (Chinese Version) · 2025
组合优化问题广泛存在于金融、物流与人工智能等领域，其NP难性质使得经典算法在大规模问题上面临计算瓶颈。量子计算利用叠加、纠缠和量子隧穿等特性为该类问题提供了新的求解范式，在组合优化问题中的应用引起了越来越多的研究兴趣。本文系统回顾了量子组合优化的研究进展，重点介绍了三类算法路径：变分量子算法、基于Ising模型的量子退火和伊辛机以及包括基于Grover搜索、量子漫步和高斯玻色采样的其他量子组合优化算法。随后，围绕问题映射、性能评价与物理实现方面展开了探讨。最后，总结了量子组合优化在硬件、算法和应用方面的主要挑战，并展望了未来在可拓展性、约束建模和跨领域应用的发展趋势。