論文の概要: Inferring the Dynamics of the State Evolution During Quantum Annealing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.06387v2
- Date: Fri, 20 Nov 2020 02:12:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-03 00:28:55.986008
- Title: Inferring the Dynamics of the State Evolution During Quantum Annealing
- Title(参考訳): 量子アニーリングにおける状態進化のダイナミクスの推定
- Authors: Elijah Pelofske, Georg Hahn, Hristo Djidjev
- Abstract要約: 我々は、D-Wave 2000Qの高度な特徴を用いて、アニーアル過程における状態進化のダイナミクスに関する情報を間接的に推測する。
我々は、アニール時間の発展に伴って、最低エネルギーのアニール溶液の近似分布を得る。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: To solve an optimization problem using a commercial quantum annealer, one has
to represent the problem of interest as an Ising or a quadratic unconstrained
binary optimization (QUBO) problem and submit its coefficients to the annealer,
which then returns a user-specified number of low-energy solutions. It would be
useful to know what happens in the quantum processor during the anneal process
so that one could design better algorithms or suggest improvements to the
hardware. However, existing quantum annealers are not able to directly extract
such information from the processor. Hence, in this work we propose to use
advanced features of D-Wave 2000Q to indirectly infer information about the
dynamics of the state evolution during the anneal process. Specifically, D-Wave
2000Q allows the user to customize the anneal schedule, that is, the schedule
with which the anneal fraction is changed from the start to the end of the
anneal. Using this feature, we design a set of modified anneal schedules whose
outputs can be used to generate information about the states of the system at
user-defined time points during a standard anneal. With this process, called
"slicing", we obtain approximate distributions of lowest-energy anneal
solutions as the anneal time evolves. We use our technique to obtain a variety
of insights into the annealer, such as the state evolution during annealing,
when individual bits in an evolving solution flip during the anneal process and
when they stabilize, and we introduce a technique to estimate the freeze-out
point of both the system as well as of individual qubits.
- Abstract(参考訳): 商用の量子アニール器を用いた最適化問題を解くためには、Isingあるいは2次非拘束バイナリ最適化(QUBO)問題として関心の問題を表現し、その係数をアニール器に送信し、ユーザが指定した低エネルギーの解を返却する必要がある。
量子プロセッサがアニールプロセス中に何が起こるかを知ることで、より良いアルゴリズムを設計したり、ハードウェアの改善を提案することができるでしょう。
しかし、既存の量子アニールはプロセッサから直接そのような情報を抽出することはできない。
そこで本研究では,D-Wave 2000Qの高度な特徴を利用して,アニール過程における状態進化のダイナミクスに関する情報を間接的に推測する。
具体的には、D-Wave 2000Qにより、ユーザは、アニールの開始から終了までのアニール分率を変更するスケジュールをカスタマイズすることができる。
本機能を用いて,標準アニール中のユーザ定義時点におけるシステム状態に関する情報を生成するために,出力を使用可能な改良アニールスケジュールのセットを設計する。
この過程は「スライシング」と呼ばれ、アニール時間の進化とともに最低エネルギーアニール解の近似分布を得る。
本手法は,アニーリング中の状態変化,アニーリング中の個々のビットが進行する解のフリップ時および安定化時などのアニーラヤに関する様々な洞察を得るために使用し,システムと個々のキュービットの両方のフリーズアウトポイントを推定する手法を提案する。
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