Проведено моделирование работы квантового аппроксимационного оптимизационного алгоритма (QAOA) на примере поиска состояния с наименьшей энергией в модели Изинга с продольным магнитным полем на симуляторе квантовых вычислений в среде Cirq. Анзац волновой функции, содержащий 6 параметров, использовался для вычисления значения энергии, которое минимизировалось с помощью методов, взятых из библиотеки SciPy Optimization. Показано, что моделирование измерения состояний всех кубитов регистра требует больше компьютерной памяти, но меньшего времени расчета по сравнению с тестом Адамара, при котором измеряется лишь состояние одного дополнительного кубита.
Comparison of various optimization methods in the quantum QAOA algorithm for the Ising model
A simulation of the operation of the quantum approximation optimization algorithm (QAOA) examplified by searching for the state with the lowest energy in the Ising model with a longitudinal magnetic field on a simulator of quantum computing in the Cirq environment. The wavefunction ansatz, containing 6 parameters, was used to calculate the energy value, which was minimized via methods taken from the SciPy Optimization library. It is shown that modeling the measurement of the states of all register qubits requires more computer memory, but less calculation time compared to the Hadamard test, in which only the state of one additional qubit is measured.