論文の概要: Logical qubit implementation for quantum annealing: augmented Lagrangian approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.12393v1
• Date: Sun, 29 Jan 2023 08:45:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-31 17:15:13.206007
• Title: Logical qubit implementation for quantum annealing: augmented Lagrangian approach
• Title（参考訳）: 量子アニールのための論理量子ビット実装:拡張ラグランジアンアプローチ
• Authors: Hristo N. Djidjev
• Abstract要約: 量子アニール上の最適化問題の解法は、通常、各問題の変数を接続された量子ビットの集合で表わす必要がある。 連鎖重みを小さくする適切な論理量子ビット表現を生成するための最適化に基づく手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Solving optimization problems on quantum annealers usually requires each variable of the problem to be represented by a connected set of qubits called a logical qubit or a chain. Chain weights, in the form of ferromagnetic coupling between the chain qubits, are applied so that the physical qubits in a chain favor taking the same value in low energy samples. Assigning a good chain-strength value is crucial for the ability of quantum annealing to solve hard problems, but there are no general methods for computing such a value and, even if an optimal value is found, it may still not be suitable by being too large for accurate annealing results. In this paper, we propose an optimization-based approach for producing suitable logical qubits representations that results in smaller chain weights and show that the resulting optimization problem can be successfully solved using the augmented Lagrangian method. Experiments on the D-Wave Advantage system and the maximum clique problem on random graphs show that our approach outperforms both the default D-Wave method for chain-strength assignment as well as the quadratic penalty method.
• Abstract（参考訳）: 量子異方体上の最適化問題の解法は通常、論理量子ビットまたは連鎖と呼ばれる連結量子ビットの集合で表される問題の各変数を必要とする。 鎖の重みは、鎖の量子ビット間の強磁性結合の形で適用され、鎖内の物理的量子ビットは低エネルギーサンプルで同じ値を取る。 優れたチェーン強度の値を割り当てることは、量子アニールが難しい問題を解くのに不可欠であるが、そのような値を計算するための一般的な方法はなく、たとえ最適な値が見つかったとしても、正確なアニール結果には大きすぎることには相応しい。 本稿では,より小さな連鎖重みをもたらす適切な論理量子ビット表現を生成するための最適化に基づく手法を提案する。 ランダムグラフ上でのD-Waveアドバンテージシステムと最大傾き問題の実験により,チェーン強度割当におけるデフォルトD-Wave法と2次ペナルティ法の両方に優れることを示した。

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