論文の概要: Parallel Quantum Annealing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.05995v4
• Date: Tue, 29 Nov 2022 02:57:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-08 10:06:56.967939
• Title: Parallel Quantum Annealing
• Title（参考訳）: 並列量子アニーリング
• Authors: Elijah Pelofske, Georg Hahn, Hristo N. Djidjev
• Abstract要約: D-Wave Systems, Inc. の量子アニールは、NPハード問題の高品質な解を計算する効率的な方法を提供する。 本稿では,利用可能な量子ビットをよりよく活用するための並列量子アニール法を提案する。 本手法は,最大傾き問題の解法として,TTS(Time-to-Solution)を用いて劇的な高速化を実現することができることを示す。
• 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: Quantum annealers of D-Wave Systems, Inc., offer an efficient way to compute high quality solutions of NP-hard problems. This is done by mapping a problem onto the physical qubits of the quantum chip, from which a solution is obtained after quantum annealing. However, since the connectivity of the physical qubits on the chip is limited, a minor embedding of the problem structure onto the chip is required. In this process, and especially for smaller problems, many qubits will stay unused. We propose a novel method, called parallel quantum annealing, to make better use of available qubits, wherein either the same or several independent problems are solved in the same annealing cycle of a quantum annealer, assuming enough physical qubits are available to embed more than one problem. Although the individual solution quality may be slightly decreased when solving several problems in parallel (as opposed to solving each problem separately), we demonstrate that our method may give dramatic speed-ups in terms of Time-to-Solution (TTS) for solving instances of the Maximum Clique problem when compared to solving each problem sequentially on the quantum annealer. Additionally, we show that solving a single Maximum Clique problem using parallel quantum annealing reduces the TTS significantly.
• Abstract（参考訳）: D-Wave Systems, Inc. の量子アニールは、NPハード問題の高品質な解を計算する効率的な方法を提供する。 これは、量子チップの物理量子ビットに問題をマッピングすることで実現され、量子アニール後に解が得られる。 しかし、チップ上の物理量子ビットの接続は制限されているため、チップへの問題構造の小さな埋め込みが必要である。 このプロセス、特に小さな問題の場合、多くの量子ビットは使われない。 そこで本研究では,量子アニーラの同じアニーリングサイクルにおいて,複数の問題を埋め込むのに十分な物理量子ビットが存在すると仮定して,同一あるいは複数の独立な問題を解き明かす並列量子アニーラリング法を提案する。 個別解法の品質は、複数の問題を並列に解く際(個別解法とは対照的に)わずかに低下する可能性があるが、本手法は、各問題を量子アニール上で逐次解いた場合と比較して、最大斜め問題のインスタンスを解くために、TTS(Time-to-Solution)の観点から劇的なスピードアップを与えることを示した。 さらに, 並列量子アニールを用いた単一最大傾き問題の解法は, TTSを著しく減少させることを示した。

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