論文の概要: A Set of Annealing Protocols for Optimized System Dynamics and
Classification of Fully Connected Spin Glass Problems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.10442v1
- Date: Mon, 16 Oct 2023 14:25:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-17 13:58:16.212153
- Title: A Set of Annealing Protocols for Optimized System Dynamics and
Classification of Fully Connected Spin Glass Problems
- Title（参考訳）: システムダイナミクス最適化のためのアニーリングプロトコルのセットと全連結スピングラス問題の分類
- Authors: Gino Bishop, Simone Montangero, Frank K. Wilhelm
- Abstract要約: 10個の物理量子ビットに対して、Lechner-Hauke-Zoller (LHZ) アーキテクチャの正確な対角化と時間発展を行う。
任意のLHZ問題インスタンスの大規模クラスにおいて線形プロトコルよりも優れた最適化されたアニールプロトコルの集合を同定する。
- 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: We perform exact diagonalization and time evolution of the
Lechner-Hauke-Zoller (LHZ) annealing architecture [Science Advances 1(9),
e1500838 (2015)] for ten physical qubits. Thereby, on a training set consisting
of $2400$ problem instances, we perform the optimization task of tuning the
local fields with the goal to identify a set of fixed optimal annealing
protocols, that outperforms linear protocols on a large class of arbitrary LHZ
problem instances. We show that average ground state fidelities of $0.9$ can be
achieved by applying optimized protocols onto groups of problem instances with
similar energy landscapes. Particularly, the set of optimized annealing
protocols reduces annealing time required to reach a predefined threshold
ground state fidelity by an average of $\sim72\%$, corresponding to a speed-up
of factor $\sim3.5$. Moreover, as these protocols are meant to be readily
applicable in experimental setups, they can be used as a starting point for
problem-specific protocol optimization. In reverse, we discuss how previously
optimized protocols can potentially be used to gauge the instantaneous energy
landscape of a spin glass problem. Albeit simulations were performed on the LHZ
architecture, identification of optimized protocols is not limited to either
simulations or local connectivity only.
- Abstract（参考訳）: 我々は10個の物理量子ビットに対してLechner-Hauke-Zoller (LHZ) 熱処理アーキテクチャ (Science Advances 1(9), e1500838 (2015)) の正確な対角化と時間発展を行う。
これにより、2400ドルの問題インスタンスからなるトレーニングセットにおいて、任意のLHZ問題インスタンスの大規模なクラスにおいて線形プロトコルよりも優れた固定最適アニールプロトコルのセットを特定することを目的として、ローカルフィールドをチューニングする最適化タスクを実行する。
同様のエネルギー景観を持つ問題インスタンス群に最適化されたプロトコルを適用することにより,平均基底状態忠実度が0.9ドルとなることを示す。
特に、最適化されたアニールプロトコルのセットは、あらかじめ定義されたしきい値基底状態の忠実度に達するのに必要なアニール時間を平均$\sim72\%$で減少させる。
さらに、これらのプロトコルは実験的なセットアップに容易に適用できるため、問題固有のプロトコル最適化の出発点として使用できる。
逆に、スピングラス問題の瞬時エネルギー環境を測定するために、以前最適化されたプロトコルをどのように利用できるかについて議論する。
シミュレーションはLHZアーキテクチャ上で実施されたが、最適化されたプロトコルの識別はシミュレーションとローカル接続に限らない。
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