論文の概要: Bridging the Linear-Quadratic Gap: A Quantum-Classical Hybrid Approach to Robust Supply Chain Design
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.04095v2
- Date: Fri, 09 Jan 2026 10:41:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-12 13:49:32.474849
- Title: Bridging the Linear-Quadratic Gap: A Quantum-Classical Hybrid Approach to Robust Supply Chain Design
- Title（参考訳）: リニア・クアドラティックギャップをブリッジする:ロバスト供給チェーン設計のための量子古典的ハイブリッドアプローチ
- Authors: Rudraksh Sharma, Ravi Katukam, Arjun Nagulapally,
- Abstract要約: 量子インスパイアされた最適化法は、いわゆるリニア・クアドラティックギャップ現象を解くことができることを示す。
量子インスパイアされた最適化法は、いわゆるリニア・クアドラティックギャップ現象を解くことができることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The design of supply chain networks in densely populated urban logistics systems faces a timely dilemma: the traditional optimisation approaches are effective to maximise the level of demand perfusion, but they are limited to embracing large expenses in overlapping the facilities and cannibalisation in the market. When tested on a high-fidelity digital twin of the Delhi NCR road network of thirty candidate sites, we establish that Classical Greedy algorithms using the theoretical maximum demand of (473 units) lack any theoretical overlap penalty, but incur a prohibitive overlap penalty (5.08). Here, in comparison, the Quantum-Inspired solution only losses 3.2% of demand (450 compared to 465 units relative to the optimal solution), but the solution preserves 21.8% less operational overlap risk (3.26 compared to 4.17), which can be viewed as a 35.8% improvement compared to the Greedy solution. Geospatial analysis shows that it can be attributed to a shift in strategies: This, in contrast to Classical approaches, which focus on locating facilities in the high-density central areas (North/Central Delhi), the quantum-inspired solver autonomously chooses the diversified topology of the North-south network, penetrating into the underserved periphery growth markets. This is a spatially balanced arrangement which is congruent to the polycentric structure of modern time megacities, and displays better stability to volatility in demand. We have shown that quantum-inspired optimisation methods can close the so-called Linear-Quadratic Gap phenomenon, i.e. the systematic inability of greedy methods to capture the actual quadratic interactions between facilities, and offer a way of computing the pathway to operationally robust and risk-optimised supply chain networks in dense urban conditions.
- Abstract（参考訳）: 人口密度の高い都市ロジスティクスシステムにおけるサプライチェーンネットワークの設計は、伝統的な最適化アプローチは需要浸透のレベルを最大化するのに効果的であるが、市場における施設と共食いの重複に多額の費用を負担することに限定されている。
30の候補サイトからなるDelhi NCRロードネットワークの高忠実なデジタルツインでテストすると、理論的な最大要求(473ユニット)を用いた古典的グレディアルゴリズムには理論的重複ペナルティがないが、禁止的な重複ペナルティ(5.08)が生じる。
比較すると、Quantum-Inspiredソリューションは需要の3.2%(最適解に比べて450単位)しか損失しないが、21.8%の運用重複リスク(4.17に比べて3.26倍)を保ち、Greedyソリューションと比較して35.8%の改善と見なすことができる。
これは、高密度中心領域(北/中央デリー)の施設の配置に焦点を当てた古典的なアプローチとは対照的に、量子インスパイアされたソルバは、南北ネットワークの多様化したトポロジを自律的に選択し、保存されていない周辺成長市場へ浸透する。
これは、現代のメガシティーの多心構造と一致する空間的バランスの取れた配置であり、需要のボラティリティに対してより優れた安定性を示す。
我々は、量子インスパイアされた最適化手法が、いわゆるリニア・クアドラティックギャップ現象、すなわち、施設間の実際の二次的相互作用を捉えるためのグリード手法の体系的不備を解消し、都市部における運用的に堅牢でリスクに最適化されたサプライチェーンネットワークへの経路を計算できることを示した。
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