論文の概要: Qubit Reduction and Quantum Speedup for Wireless Channel Assignment Problem

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.05181v1
• Date: Wed, 10 Aug 2022 06:59:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-01 12:57:23.142928
• Title: Qubit Reduction and Quantum Speedup for Wireless Channel Assignment Problem
• Title（参考訳）: 無線チャネル割り当て問題に対する量子ビット削減と量子スピードアップ
• Authors: Yuki Sano, Masaya Norimoto, Naoki Ishikawa
• Abstract要約: NPハード無線チャネル割り当て問題を高次非拘束二元最適化(HUBO)として定式化する方法を提案する。 我々は、チャネルインデックスの昇降二進符号化を考案し、特定の量子回路を構築し、Grover Adaptive Search(GAS)に必要なキュービットとゲートの正確な数を導出する。 解析により,提案するHUBOの定式化により,従来の2次定式化と比較して,キュービット数やクエリの複雑さが著しく減少することが明らかとなった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.840363325289377
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this paper, we propose a novel method of formulating an NP-hard wireless channel assignment problem as a higher order unconstrained binary optimization (HUBO), where the Grover adaptive search (GAS) is used to provide a quadratic speedup for solving the problem. The conventional method relies on a one-hot encoding of the channel indices, resulting in a quadratic formulation. By contrast, we conceive ascending and descending binary encodings of the channel indices, construct a specific quantum circuit, and derive the exact numbers of qubits and gates required by GAS. Our analysis clarifies that the proposed HUBO formulation significantly reduces the number of qubits and the query complexity compared with the conventional quadratic formulation. This advantage is achieved at the cost of an increased number of quantum gates, which we demonstrate can be reduced by our proposed descending binary encoding.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、Grover Adaptive Search(GAS)を用いて、NP-hard無線チャネル割り当て問題を高次非制約バイナリ最適化(HUBO)として定式化する方法を提案する。 従来の方法はチャネルインデックスの1ホット符号化に依存しており、二次的な定式化をもたらす。 対照的に、チャネルインデックスの昇降と下降のバイナリエンコーディングを考案し、特定の量子回路を構築し、GASが要求するキュービットとゲートの正確な数を導出する。 提案手法は,従来の2次定式化に比べて,キュービット数とクエリの複雑さを有意に低減することを示す。 この利点は量子ゲート数の増加のコストで達成でき、提案する下降バイナリエンコーディングによって削減できることを実証する。

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