Fuente verificadaNivel 3
QAOA (algoritmo cuántico de optimización aproximada)
QAOA es un algoritmo híbrido cuántico-clásico para optimización combinatoria: alterna capas de costo y de mezcla mientras un optimizador clásico ajusta los parámetros.
Qué significa
Partiendo de |+>^n, p capas alternan la evolución bajo el hamiltoniano de costo exp(-i*gamma*C) y bajo el mezclador exp(-i*beta*B).Un optimizador clásico ajusta los 2p ángulos para maximizar la esperanza de C.Al crecer p, la calidad de aproximación no disminuye; en el límite p infinito, QAOA conecta con el algoritmo adiabático.Analogía cotidiana
Es como amasar en rondas: primero aprietas la masa hacia la forma deseada (capa de costo), luego doblas y mezclas (capa de mezcla) -- tras varias rondas la masa queda mucho más cerca de la forma pedida.
El optimizador clásico es el entrenador y el circuito cuántico el atleta: el entrenador mira la puntuación y ajusta la configuración.
Errores comunes
- No hay garantía de superar a los algoritmos clásicos -- no se conoce una aceleración general probada para optimización combinatoria.
- Con profundidad p finita, QAOA es aproximado -- no da un óptimo certificado.
- No es puramente cuántico: es un bucle híbrido con optimizador clásico.
Puntos clave
- Alterna p capas de costo y mezcla desde |+>^n.
- El optimizador clásico ajusta 2p ángulos.
- Calidad no decreciente en p; conexión con el algoritmo adiabático.
Comprueba tu comprensión
¿Qué dos operaciones alternan en cada capa de QAOA?
- A.Oráculo y difusión
- B.Evolución del hamiltoniano de costo y del mezclador
- C.QFT y QFT inversa
- D.Codificación y corrección de errores
Ver la respuesta
Respuesta: B. Evolución del hamiltoniano de costo y del mezclador
Por qué: Evolución bajo C y bajo B, con ángulos ajustados clásicamente.
Se apoya en
Fuente primaria: Farhi, Goldstone, Gutmann, A Quantum Approximate Optimization Algorithm, arXiv:1411.4028 (2014)
Graded 2026-07-10 (human sign-off): established per Farhi, Goldstone, Gutmann arXiv:1411.4028 (2014).
Apréndelo con la práctica
Este concepto forma parte de un plan de 46 niveles, con un simulador interactivo y Lumen, un tutor cuyas respuestas se verifican antes de mostrarse. Los niveles 1–5 son gratuitos.