論文の概要: Initial state encoding via reverse quantum annealing and h-gain features
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.13748v1
- Date: Fri, 24 Mar 2023 02:04:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-27 16:15:23.560195
- Title: Initial state encoding via reverse quantum annealing and h-gain features
- Title（参考訳）: 逆量子アニールとh-ゲインによる初期状態符号化
- Authors: Elijah Pelofske, Georg Hahn, Hristo Djidjev
- Abstract要約: D-Wave Systems, Inc.はクラウドコンピューティングリソースとして利用可能な量子アニールを製造している。
本稿では,初期状態を符号化することで,量子アニールによって返される解の質を向上させることに関心がある。
- 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 specialized type of quantum computation that aims to
use quantum fluctuations in order to obtain global minimum solutions of
combinatorial optimization problems. D-Wave Systems, Inc., manufactures quantum
annealers, which are available as cloud computing resources, and allow users to
program the anneal schedules used in the annealing computation. In this paper,
we are interested in improving the quality of the solutions returned by a
quantum annealer by encoding an initial state. We explore two D-Wave features
allowing one to encode such an initial state: the reverse annealing and the
h-gain features. Reverse annealing (RA) aims to refine a known solution
following an anneal path starting with a classical state representing a good
solution, going backwards to a point where a transverse field is present, and
then finishing the annealing process with a forward anneal. The h-gain (HG)
feature allows one to put a time-dependent weighting scheme on linear ($h$)
biases of the Hamiltonian, and we demonstrate that this feature likewise can be
used to bias the annealing to start from an initial state. We also consider a
hybrid method consisting of a backward phase resembling RA, and a forward phase
using the HG initial state encoding. Importantly, we investigate the idea of
iteratively applying RA and HG to a problem, with the goal of monotonically
improving on an initial state that is not optimal. The HG encoding technique is
evaluated on a variety of input problems including the weighted Maximum Cut
problem and the weighted Maximum Clique problem, demonstrating that the HG
technique is a viable alternative to RA for some problems. We also investigate
how the iterative procedures perform for both RA and HG initial state encoding
on random spin glasses with the native connectivity of the D-Wave Chimera and
Pegasus chips.
- Abstract（参考訳）: 量子アニーリング(quantum annealing)は、組合せ最適化問題の大域的最小解を得るために量子揺らぎを利用する特殊な量子計算手法である。
d-wave systems, inc.はクラウドコンピューティングリソースとして利用可能なquantum annealersを製造し、アニーリング計算で使用されるアニールスケジュールをプログラムできる。
本稿では,量子アニーラタによって返される解の質を初期状態の符号化により改善することに関心を寄せる。
このような初期状態を符号化できる2つのD-Wave機能、リバースアニーリングとh-ゲイン機能について検討する。
Reverse annealing (RA) は、良い解を表す古典的な状態から始まり、逆の場が存在する点へ後退し、前方のアニールでアニール処理を終了する既知の解を洗練することを目的としている。
h-ゲイン(HG)機能により、ハミルトニアンの線形(h$)バイアスに時間依存重み付けスキームを配置することができる。
また,RAに類似した後方位相とHG初期状態符号化を用いた前方位相のハイブリッド手法も検討した。
問題に対してRAとHGを反復的に適用するという考え方を,最適でない初期状態を単調に改善することを目的として検討する。
HGエンコーディング技術は、重み付き最大カット問題や重み付き最大斜め問題など、様々な入力問題に対して評価され、いくつかの問題に対してHG手法がRAの代替となることを示す。
また, D-Wave Chimera チップと Pegasus チップをネイティブ接続したランダムスピングラス上で, RA および HG 初期状態での繰り返し処理の動作について検討した。
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