論文の概要: Diabatic quantum and classical annealing of the Sherrington-Kirkpatrick model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.08634v1
• Date: Fri, 16 Dec 2022 18:23:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 08:29:31.739327
• Title: Diabatic quantum and classical annealing of the Sherrington-Kirkpatrick model
• Title（参考訳）: シェリントン・カークパトリック模型のダイアバティック量子および古典的熱処理
• Authors: Artem Rakcheev and Andreas M. L\"auchli
• Abstract要約: 量子アニール力学の様々な側面を異なるアプローチを用いて検討する。 量子的手法と古典的手法の質的な差異を、特に中間時間で観察する。 しかし、短い時間でも同様であり、量子アニールの短時間膨張と高温膨張を関連づけることで説明できる。
• 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: Quantum annealing is a contender to solve combinatorial optimization problems based on quantum dynamics. While significant efforts have been undertaken to investigate the quality of the solutions and the required runtimes, much less attention has been paid to understanding the dynamics of quantum annealing and the process leading to the solution during the sweep itself. In this comprehensive study, we investigate various aspects of the quantum annealing dynamics using different approaches. We perform quantum annealing, simulated quantum annealing, and classical annealing on several hundred instances of the Sherrington-Kirkpatrick model with intermediate system sizes up to 22 spins using numerical simulations. We observe qualitative differences between the quantum and classical methods, in particular at intermediate times, where a peak in the fidelity, also known as diabatic bump, appears for hard instances. Furthermore, we investigate the two-point correlation functions, which feature differences at intermediate times as well. At short times, however, the methods are similar again, which can be explained by relating the short-time expansion of quantum annealing to a high-temperature expansion, thus allowing in principle to find the classical solution already at short times, albeit at prohibitive sampling cost.
• Abstract（参考訳）: 量子アニールは、量子力学に基づく組合せ最適化問題の解法である。 ソリューションの品質と必要なランタイムを調査するために、かなりの努力がなされているが、量子アニーリングのダイナミクスとソリューションそのものに至るプロセスを理解することには、あまり注意が払われていない。 本研究では,様々な手法を用いて量子アニーリングダイナミクスの様々な側面について検討する。 シミュレーションにより,シェリントン・カークパトリックモデルの数百事例において,最大22スピンまでの中間系サイズを持つ量子アニール,シミュレートされた量子アニール,および古典アニールを行う。 我々は量子的手法と古典的手法の質的な差異を観察し、特に中間の時代には、硬い場合において、忠実度(ダイアバティックバンプとしても知られる)のピークが現れる。 さらに,中間時間における差を特徴とする2点相関関数についても検討した。 しかし、短時間では、この手法は再び類似しており、量子アニーリングの短時間の膨張を高温の膨張に関連付けることで説明できるため、原則として、制限的なサンプリングコストにもかかわらず、既に短時間で古典解を見つけることができる。

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