- 命题框:r_p = max_{γ,β} F_p / C_max;定理一(Farhi 2014):3 正则图 MaxCut 的 p = 1 最坏情形 r₁ = 0.6924 < 经典 GW 的 0.8786;定理二:p → ∞ 时 r_p → 1(且 r_p 随 p 单调不减)
- 绝热推导卡(逐行):H(s) = (1−s)H_B + s·H_C,s: 0 → 1;分段常数 + 一阶 Trotter:U_l = e^{−iΔt(1−s_l)H_B}·e^{−iΔt·s_l·H_C} + O(Δt³),β_l = (1−s_l)Δt、γ_l = s_l·Δt——正是 QAOA 层;总误差 O(p·Δt³) = O(T³/p²) → p → ∞ 趋于绝热演化 → r_p → 1
- K₃ 闭式演算卡(数值全落地):
1. H_C = (3/2)I − ½(Z₀Z₁ + Z₁Z₂ + Z₂Z₀),C_max = 2(奇圈切不断三边)
2. 对称性约化到 span{|a⟩,|b⟩}:|s⟩ = ½|a⟩ + (√3/2)|b⟩(系数由内积 ⟨a|s⟩ = ½、⟨b|s⟩ = √3/2 算出);ΣX 矩阵 [[0,√3],[√3,2]],λ²−2λ−3 = 0 → λ = 3、−1,|s⟩ 是 λ = 3 的本征矢
3. 子流形 β = γ/2 + π/2 上 F = 30/16 + (3/4)c − (9/8)c²,c = cos 2γ;dF/dc = 3/4 − (9/4)c = 0 → c = 1/3
4. F_max = 30/16 + 4/16 − 2/16 = 32/16 = 2 = C_max → r₁ = 1;γ = ½·arccos(1/3) ≈ 0.6155、β ≈ 1.8786;六个最优串各占 1/6
5. 样本核对(N = 12、六串各 2 次):⟨Z₀Z₁⟩ = (2−8+2)/12 = −1/3 → F̂ = 3·(1−(−1/3))/2 = 2 ✓
- C₆ 数值卡(原生图表):p = 1/2/3 → max F_p = 4.500/5.000/6.000,r_p = 0.750/≈0.833/1(C_max = 6,二部图可全切断)
- 边界卡(一行):Hastings 2019——固定 p 局域性 → 经典局部算法可匹敌;Farhi-Harrow 2016——浅层输出分布难被经典忠实采样;实际困难:非凸景观、噪声致平、参数不可转移