論文の概要: Exploring Quantum Annealing Architectures: A Spin Glass Perspective

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.13065v1
• Date: Mon, 24 Jul 2023 18:37:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-26 19:14:22.985765
• Title: Exploring Quantum Annealing Architectures: A Spin Glass Perspective
• Title（参考訳）: 量子アニーリングアーキテクチャの探求:スピングラスの視点から
• Authors: Gabriel Jaum\`a, Juan Jos\'e Garc\'ia-Ripoll, and Manuel Pino
• Abstract要約: 量子異方体に対するいくつかのIsingモデルにおけるスピングラス遷移について検討する。 いくつかのランダム格子(ランダム正則グラフと小世界グラフ)に対するスピングラス位相は、以前の結果とよく一致している。 D-Waveアンナーに実装された準二次元グラフの結果は、ゼロ温度スピングラス状態のみを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study the spin-glass transition in several Ising models of relevance for quantum annealers. We extract the spin-glass critical temperature by extrapolating the pseudo-critical properties obtained with Replica-Exchange Monte-Carlo for finite-size systems. We find a spin-glass phase for some random lattices (random-regular and small-world graphs) in good agreement with previous results. However, our results for the quasi-two-dimensional graphs implemented in the D-Wave annealers (Chimera, Zephyr, and Pegasus) indicate only a zero-temperature spin-glass state, as their pseudo-critical temperature drifts towards smaller values. This implies that the asymptotic runtime to find the low-energy configuration of those graphs is likely to be polynomial in system size, nevertheless, this scaling may only be reached for very large system sizes -- much larger than existing annealers -- as we observe an abrupt increase in the computational cost of the simulations around the pseudo-critical temperatures. Thus, two-dimensional systems with local crossings can display enough complexity to make unfeasible the search with classical methods of low-energy configurations.
• Abstract（参考訳）: 量子アニールに対するいくつかのIsingモデルにおけるスピングラス遷移について検討する。 レプリカ交換モンテカルロにより得られた擬似臨界特性を有限次元系に対して補間することによりスピングラス臨界温度を抽出する。 いくつかのランダム格子(ランダム正則グラフと小世界グラフ)のスピングラス位相は、以前の結果とよく一致している。 しかし,D波アンナール(Chimera,Zephyr,Pegasus)に実装された準2次元グラフの結果は,その擬似臨界温度がより小さい値に向かって流れているため,0温度のスピングラス状態のみを示す。 これは、これらのグラフの低エネルギー構成を見つける漸近的ランタイムは、システムサイズの多項式である可能性が高いが、このスケーリングは、擬臨界温度に関するシミュレーションの計算コストの急激な増加を見る限り、非常に大きなシステムサイズ(既存のアニールよりもはるかに大きい)に対してのみ達成される可能性があることを意味する。 したがって、局所交差を持つ2次元システムは、低エネルギー構成の古典的な方法による探索を不可能にするために十分な複雑さを示すことができる。

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