← Quantum Store · Tüm paketler · Öğrenme yolları

Quantum Store Editörleri

QAOA ile MaxCut — Türkçe uygulamalı ders

Kuantum yaklaşık optimizasyon algoritmasını (QAOA) 4 düğümlü bir grafın MaxCut problemi üzerinde adım adım anlatan, Türkçe açıklamalı ve test edilmiş Qiskit örneği.

Problem

Bir grafın düğümlerini iki gruba ayır ve iki grup arasında kalan kenar sayısını (kesim) en büyük yap. Bu MaxCut problemidir. Ağ tasarımı, kümeleme ve planlama problemlerinin çoğu bu forma çevrilebilir.

Örnekteki graf 4 düğümlü bir halka ve bir köşegenden oluşur: 0-1, 1-2, 2-3, 3-0, 0-2. En iyi kesim 4'tür.

QAOA adımları

1. Başlangıç: Tüm kübitlere Hadamard uygulanır, böylece tüm ayrımların eşit süperpozisyonu elde edilir.
2. Maliyet katmanı (γ): Her kenar için RZZ(2γ) uygulanır. Bu katman, kesimi büyük olan ayrımlara faz kazandırır.
3. Karıştırıcı katman (β): Her kübite RX(2β) uygulanır.
4. Parametre seçimi: (γ, β) ızgarası taranır ve beklenen kesim değeri en büyük olan çift seçilir.
5. Ölçüm: En iyi devre 2000 kez örneklenir ve en sık gelen ayrım okunur.

Test sonucu

• En iyi parametreler γ=2.827 ve β=1.885 çıktı.
• Beklenen kesim değeri 3.230 (en iyi klasik değer 4).
• En sık ölçülen ayrım 0101 oldu. Bu ayrımın kesim değeri 4, yani optimum bulundu.

Sonraki adımlar

1. Katman sayısını p=2 yap ve ızgara yerine scipy.optimize.minimize kullan.
2. Daha büyük bir graf dene (ör. 8 düğümlü 3-düzenli graf).

Kurulum ve çalıştırma

pip install qiskit numpy
python qaoa_maxcut.py

Test edildiği ortam: qiskit 2.5.2, Python 3.12.

Bağlantılar

• QAOA makalesi (arXiv:1411.4028)
• Qiskit belgeleri

Paket içeriği

• qaoa_maxcut.py
• README.md — bu dosya
• LICENSE — bu paketteki dosyaların lisansı
• KAYNAK.json — resmi kaynağın makine tarafından okunabilir özeti

Lisans

Bu paket Quantum Store Editörleri tarafından hazırlanmıştır ve MIT lisansıyla dağıtılır.

Quantum Store — https://hakanerdogan.com