論文の概要: Constrained Quantum Optimization for Extractive Summarization on a
Trapped-ion Quantum Computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.06290v2
- Date: Sat, 1 Oct 2022 15:29:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-09 12:39:00.700245
- Title: Constrained Quantum Optimization for Extractive Summarization on a
Trapped-ion Quantum Computer
- Title（参考訳）: トラップイオン量子コンピュータにおける抽出要約のための制約量子最適化
- Authors: Pradeep Niroula, Ruslan Shaydulin, Romina Yalovetzky, Pierre Minssen,
Dylan Herman, Shaohan Hu, Marco Pistoia
- Abstract要約: 本稿では,量子ハードウェアの制約を保存する量子最適化アルゴリズムの,これまでで最大の実行方法を示す。
我々は、最大20キュービットと2キュービットゲート深さ最大159の量子進化を制限するXY-QAOA回路を実行する。
本稿では,アルゴリズムのトレードオフと,短期量子ハードウェア上での実行に対する影響について論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.528362112761805
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Realizing the potential of near-term quantum computers to solve
industry-relevant constrained-optimization problems is a promising path to
quantum advantage. In this work, we consider the extractive summarization
constrained-optimization problem and demonstrate the largest-to-date execution
of a quantum optimization algorithm that natively preserves constraints on
quantum hardware. We report results with the Quantum Alternating Operator
Ansatz algorithm with a Hamming-weight-preserving XY mixer (XY-QAOA) on
trapped-ion quantum computer. We successfully execute XY-QAOA circuits that
restrict the quantum evolution to the in-constraint subspace, using up to 20
qubits and a two-qubit gate depth of up to 159. We demonstrate the necessity of
directly encoding the constraints into the quantum circuit by showing the
trade-off between the in-constraint probability and the quality of the solution
that is implicit if unconstrained quantum optimization methods are used. We
show that this trade-off makes choosing good parameters difficult in general.
We compare XY-QAOA to the Layer Variational Quantum Eigensolver algorithm,
which has a highly expressive constant-depth circuit, and the Quantum
Approximate Optimization Algorithm. We discuss the respective trade-offs of the
algorithms and implications for their execution on near-term quantum hardware.
- Abstract（参考訳）: 産業関連制約最適化問題を解くための短期量子コンピュータの可能性を実現することは、量子優位性への有望な道である。
本研究では,抽出要約制約最適化問題を考察し,量子ハードウェア上の制約を自然に保存する量子最適化アルゴリズムを,これまでで最大に実行したことを示す。
量子量子コンピュータ上でのハミング重み保存xyミキサー(xy-qaoa)を用いた量子交互演算子ansatzアルゴリズムの結果を報告する。
我々は,最大20キュービット,2キュービットゲート深さ最大159の量子進化を制限するXY-QAOA回路を成功裏に実行した。
制約のない量子最適化手法を用いる場合、非制約確率と暗黙的な解の質との間のトレードオフを示すことにより、制約を直接量子回路に符号化する必要性を示す。
このトレードオフは、一般的に良いパラメータの選択を難しくすることを示している。
xy-qaoaを,高表現率の定数深さ回路を持つ層変動量子固有ソルバアルゴリズムと量子近似最適化アルゴリズムと比較した。
本稿では,アルゴリズムのトレードオフと,短期量子ハードウェア上での実行について論じる。
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