論文の概要: Escaping Local Minima with Quantum Coherent Cooling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.10427v2
• Date: Mon, 25 Dec 2023 00:09:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-27 23:06:01.142038
• Title: Escaping Local Minima with Quantum Coherent Cooling
• Title（参考訳）: 量子コヒーレント冷却による局所最小化
• Authors: Jia-Jin Feng, Biao Wu
• Abstract要約: 本稿では,大域最小値を求めるためのハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。 提案手法は, 量子コヒーレント冷却を利用してエネルギー障壁を通した配向トンネルを容易にする。 提案手法は量子キャビティを用いた回路量子電磁力学(cQED)システムで実装できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9418857940730343
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum cooling has demonstrated its potential in quantum computing, which can reduce the number of control channels needed for external signals. Recent progress also supports the possibility of maintaining quantum coherence in large-scale systems. The limitations of classical algorithms trapped in local minima of cost functions could be overcome using this scheme. According to this, we propose a hybrid quantum-classical algorithm for finding the global minima. Our approach utilizes quantum coherent cooling to facilitate coordinative tunneling through energy barriers if the classical algorithm gets stuck. The encoded Hamiltonian system represents the cost function, and a quantum coherent bath in the ground state serves as a heat sink to absorb energy from the system. Our proposed scheme can be implemented in the circuit quantum electrodynamics (cQED) system using a quantum cavity. The provided numerical evidence demonstrates the quantum advantage in solving spin glass problems.
• Abstract（参考訳）: 量子冷却は量子コンピューティングにおける可能性を示しており、外部信号に必要な制御チャネルの数を削減できる。 近年の進歩は、大規模システムにおける量子コヒーレンスを維持する可能性も支持している。 コスト関数の局所最小値に閉じ込められた古典的アルゴリズムの制限は、このスキームで克服できる。 そこで本研究では,大域最小値を求めるためのハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。 我々の手法は量子コヒーレント冷却を利用して、古典的なアルゴリズムが止まった場合、エネルギー障壁を通るコーディネートトンネルを容易にする。 符号化されたハミルトン系はコスト関数を表し、基底状態の量子コヒーレント浴は系のエネルギーを吸収するヒートシンクとして機能する。 提案手法は量子空洞を用いた回路量子電磁力学 (cqed) システムで実装可能である。 得られた数値的な証拠はスピングラス問題を解く際の量子的優位性を示している。

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