論文の概要: On Quantum Annealing Without a Physical Quantum Annealer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.09695v1
• Date: Wed, 19 Jul 2023 00:37:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-20 15:46:08.853958
• Title: On Quantum Annealing Without a Physical Quantum Annealer
• Title（参考訳）: 物理量子アニールのない量子アニールについて
• Authors: Ameya Bhave, Ajinkya Borle
• Abstract要約: 量子加速アニーリング(QASA)のハイブリッド量子古典の提案と評価を行う。 シミュレーションの結果,QASAはSAと相容れない性能を示したが,段差は小さくなった。
• 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 an emerging metaheuristic used for solving combinatorial optimisation problems. However, hardware based physical quantum annealers are primarily limited to a single vendor. As an alternative, we can discretise the quantum annealing process (discretised quantum annealing or DiQA) and use it on gate-model quantum computers. In this work, we first benchmark DiQA against simulated annealing for a similar number of steps. We then propose and evaluate a hybrid quantum classical heuristic: Quantum Accelerated Simulated Annealing (QASA), where the traditional classical annealing procedure can be sped up with the use of (relatively) low depth DiQA circuits. This is done by (i) running a partial annealing scheme with a fraction of the depth of the complete circuit (ii) sampling the results from the circuit and fitting a Gibbs distribution on it and (iii) Using the inverse temperature of the Gibbs distribution and the best sample to initialise simulated annealing (SA). Our simulation results show QASA performing comparably to SA but for a reduced amount of steps. With the promising results of our work, we hope to generate interest for potential future work in the area of fixed-parameter quantum optimisation.
• Abstract（参考訳）: 量子アニーリング(quantum annealing)は、組合せ最適化問題を解決するための新しいメタヒューリスティックである。 しかし、ハードウェアベースの物理量子アニールは主に単一のベンダーに限られている。 代替として、量子アニールプロセス(分散量子アニールまたはDiQA)を識別し、ゲートモデル量子コンピュータで使用することができる。 そこで本研究では,同様のステップのシミュレーションアニーリングに対するdiqaのベンチマークを行った。 そこで我々は,従来のアニーリング手順を(相対的に)低深さのdiqa回路を用いて高速化できるハイブリッド量子古典ヒューリスティック,quantum accelerated simulated annealing(qasa)を提案し,評価する。 これは (i)完全回路の深さのほんの一部で部分焼鈍スキームを実行すること (ii)回路から結果をサンプリングし、ギブス分布に適合させ、 (iii)ギブス分布の逆温度と最良試料を用いてシミュレートアニーリング(sa)を初期化すること。 シミュレーションの結果,QASAはSAと相容れない性能を示したが,段差は小さくなった。 我々の研究の有望な成果により、固定パラメータ量子最適化の分野における将来的な研究への関心が生まれることを期待している。

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