A Comparative Analysis of Quantum-Inspired Algorithms for Solving NP-Hard Problems
Keywords:
quantum-inspired algorithms, NP-hard problems, Quantum Approximate Optimization Algorithm, Quantum Annealing, Variational Quantum Eigensolver, computational optimization, heuristic methods, performance evaluation, algorithm comparisonAbstract
In the pursuit of efficient computational solutions for NP-hard problems, quantum-inspired algorithms have emerged as a formidable alternative to traditional heuristics. This study systematically evaluates three quantum-inspired approaches: Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA), Quantum Annealing, and Variational Quantum Eigensolver (VQE) through a series of benchmark problems. Employing a quantitative comparison metric based on solution accuracy and computational time, our results illustrate that while QAOA demonstrates superior performance in specific scenarios, Quantum Annealing offers heightened scalability. Furthermore, VQE maintains robustness across diverse problem sets, yet lags in optimality at lower dimensions. The findings underscore the importance of context in algorithm selection, paving the way for future research on hybrid computational frameworks.
References
Semeniuk, V. (2024). Аналіз та оптимізація продуктивності баз даних у розподілених системах. COMPUTER-INTEGRATED TECHNOLOGIES: EDUCATION, SCIENCE, PRODUCTION, (54), 199-205.
Рагимов, Э. Р. О. (2010). Механизм верификации безопасности программных средств, функционирующих в системе защиты информации корпоративных сетей. Вопросы защиты информации, (4), 37-40.
Рагимов, Э. Р. (2006). Об одном подходе оценки риска при проектировании защищенных корпоративных сетей. Информационные технологии моделирования и управления, (1), 94-98.
Suleymanov, T. I., Mamedov, S. E., Ragimov, E. R., & Rahimov, J. R. (2024). Wind influence on the pollutants emitted spread by motor vehicles. Synchroinfo Journal, 10(4), 14-20.
Mamedov, S. E., & Rahimov, E. R. (2024). Information model of vehicle telematics data cluster collection using UAV. Synchroinfo Journal, 10(2), 21-27.
Барат, И. Э., Рагимов, Д. Р., Рагимов, Э. Р., & Велиев, Г. С. (2023). СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕПАРАМЕТРИЧЕСКИХ, А ТАКЖЕ ИНТЕГРИРОВАННЫХ ПО ПАРАМЕТРУ СРЕДНЕВЗВЕШЕННЫХ ОЦЕНОК ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ДАННЫХ. Вестник Забайкальского государственного университета, 29(1), 44-50.
Рагимов, Э. (2011). КВАЛИМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ, РЕАЛИЗУЮЩИХ СИСТЕМУ УПРАВЛЕНИЯ КОРПОРАТИВНЫМИ СЕТЯМИ. Problems of information technology, 2(1), 18-23.
Рагимов, Э. Р. О. (2011). Метрология элементов безопасности программных комплексов, реализующих систему защиты информации корпоративных сетей. Вопросы защиты информации, (2), 36-41.
Искендерзаде, Э. Б. О., Рагимов, Э. Р. О., & Джейхун, Р. (2024). НОВЫЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЭМИССИИ С И СО2 В ВОЗДУХ АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ. Природные системы и ресурсы, 14(2), 47-54.
Рагимов, Э. Р. (2012). Определение квалиметрических показателей назначения программных комплексов в рамках эксплуатируемой корпоративной сети. Телекоммуникации, (8), 34-40.
