論文の概要: Determination of Chain Strength induced by Embedding in D-Wave Quantum Annealer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.12166v1
• Date: Sun, 25 Sep 2022 06:59:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-25 05:32:03.444204
• Title: Determination of Chain Strength induced by Embedding in D-Wave Quantum Annealer
• Title（参考訳）: d波量子アニーラにおける埋め込みによる鎖強度の決定
• Authors: Hunpyo Lee
• Abstract要約: D波量子アニール器は、いくつかの量子ビットで接続された強磁性(FM)鎖を埋め込む必要がある。 鎖内のクビットのFM秩序を維持するのに必要な鎖強度$J_c$の決定は、量子アニールの精度に不可欠である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The D-wave quantum annealer requires embedding with ferromagnetic (FM) chains connected by several qubits, because it cannot capture exact long-range coupling between qubits, and retains the specific architecture that depends on the hardware type. Therefore, determination of the chain strength $J_c$ required to sustain FM order of qubits in the chains is crucial for the accuracy of quantum annealing. In this study, we devise combinatorial optimization problems with ordered and disordered qubits for various embeddings to predict appropriate $J_c$ values. We analyze the energy interval $\Delta_s$ and $\Delta_c$ between ground and first excited states in the combinatorial optimization problems without and with chains respectively, using the exact approach. We also measure the probability $p$ that the exact ground energy per site $E_g$ is observed in many simulated annealing shots. We demonstrate that the determination of $J_c$ is increasingly sensitive with growing disorder of qubits in the combinatorial optimization problems. In addition, the values of appropriate $J_c$, where the values of $p$ are at a maximum, increase with decreasing $\Delta_s$. Finally, the appropriate value of $J_c$ is shown to be observed at approximately $\Delta_c/\Delta_s=0.25$ and $2.1 E_g$ in the ordered and disordered qubits, respectively.
• Abstract（参考訳）: D波量子アニール器は、複数の量子ビットで接続された強磁性(FM)鎖を埋め込む必要があるが、これは、量子ビット間の正確な長距離結合を捉えることができず、ハードウェアタイプに依存する特定のアーキテクチャを保持するためである。 したがって, 量子アニールの精度には, 量子ビットのFM秩序を維持するために必要な鎖強度$J_c$が不可欠である。 本研究では,様々な組込みに対して順序付きおよび乱用量子ビットを用いた組合せ最適化問題を考案し,適切な$j_c$値を予測する。 本手法では, 組合せ最適化問題において, 接地状態と第1励起状態の間のエネルギー間隔$\Delta_s$と$\Delta_c$を, 正確なアプローチを用いて解析する。 また,多数のアニーリングショットにおいて,サイト当たりの正確な地盤エネルギーが観測される確率であるp$を測定した。 J_c$の決定は、組合せ最適化問題における量子ビットの増大にますます敏感であることを示す。 さらに、$p$の値が最大となる適切な$J_c$の値は、$\Delta_s$を下げるにつれて増加する。 最後に、順序量子ビットおよび乱数量子ビットにおいて、それぞれ$\delta_c/\delta_s=0.25$と$2.1 e_g$で適切な値が観測される。

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