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Steiner Traveling Salesman Problem with Quantum Annealing

Created by
  • Haebom

저자

Alessia Ciacco, Francesca Guerriero, Eneko Osaba

개요

본 논문은 스테이너 여행 세일즈맨 문제(STSP)에 대한 양자 어닐링 기반 해결책을 제시한다. STSP는 기존 여행 세일즈맨 문제의 변형으로, 경로에 추가적인 스테이너 노드를 포함하여 전체 비용을 최소화하는 것을 목표로 한다. NP-hard 문제인 STSP를 해결하기 위해 D-Wave의 양자 어닐링 하드웨어를 활용하며, 계산 효율성을 높이기 위한 전처리 기법을 개발하여 네트워크 크기를 줄였다. 실험 결과, 이 전처리 기법이 문제 복잡도를 크게 감소시켜 양자 어닐러의 표준 입력인 QUBO(Quadratic Unconstrained Binary Optimization) 포뮬레이션에 적합하게 만들었음을 보여주며, 양자 어닐링이 STSP 해결에 유망한 접근법임을 시사한다.

시사점, 한계점

시사점:
양자 어닐링이 STSP와 같은 복잡한 최적화 문제 해결에 효과적인 접근법임을 제시한다.
전처리 기법을 통해 양자 어닐링 하드웨어의 제약을 완화하고 문제 해결 가능성을 높였다.
STSP 해결을 위한 새로운 알고리즘 및 접근법 개발에 대한 가능성을 제시한다.
한계점:
제안된 전처리 기법의 성능은 문제의 특성에 따라 달라질 수 있다.
D-Wave 하드웨어에 의존적이며, 다른 양자 컴퓨팅 플랫폼으로의 일반화 가능성은 추가 연구가 필요하다.
대규모 STSP 문제에 대한 확장성과 효율성에 대한 추가적인 검증이 필요하다.
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