Fugu-MT 論文翻訳(概要): Effective Prime Factorization via Quantum Annealing by Modular Locally-structured Embedding

論文の概要: Effective Prime Factorization via Quantum Annealing by Modular Locally-structured Embedding

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.17574v1
Date: Thu, 26 Oct 2023 17:00:22 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-10-27 18:57:52.822166
Title: Effective Prime Factorization via Quantum Annealing by Modular Locally-structured Embedding
Title（参考訳）: モジュラー局所構造埋め込みによる量子アニーリングによる有効素因数分解
Authors: Jingwen Ding, Giuseppe Spallitta, and Roberto Sebastiani
Abstract要約: 本稿では、現在のD-Wave QAデバイスのペガサスアーキテクチャにバイナリ乗算器回路の、新しくてコンパクトなモジュラー符号化を提案する。私たちの知る限りでは、これらは量子アニールに符号化された最大の分解問題である。 8,219,999 = 32,749 * 251は、私たちが分解できる最高の素数である。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.210674772139335
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: This paper investigates novel techniques to solve prime factorization by quantum annealing (QA). Our contribution is twofold. First, we present a novel and very compact modular encoding of a binary multiplier circuit into the Pegasus architecture of current D-Wave QA devices. The key contribution is a compact encoding of a controlled full-adder into an 8-qubit module in the Pegasus topology, which we synthesized offline by means of Optimization Modulo Theories. This allows us to encode up to a 21*12-bit multiplier (and a 22*8-bit one) into the Pegasus 5760-qubit topology of current annealers. To the best of our knowledge, these are the largest factorization problems ever encoded into a quantum annealer. Second, we have investigated the problem of actually solving encoded PF problems by running an extensive experimental evaluation on a D-Wave Advantage 4.1 quantum annealer. In order to help the annealer in reaching the global minimum, in the experiments we introduced different approaches to initialize the multiplier qubits and adopted several performance enhancement techniques. Overall, exploiting all the encoding and solving techniques described in this paper, 8, 219, 999 = 32, 749 * 251 was the highest prime product we were able to factorize within the limits of our QPU resources. To the best of our knowledge, this is the largest number which was ever factorized by means of a quantum annealer, and, more generally, by a quantum device.
Abstract（参考訳）: 本稿では,量子アニール (QA) による素因数分解を解く新しい手法について検討する。私たちの貢献は2倍です。まず,現在のd-wave qaデバイスのペガサスアーキテクチャに,バイナリ乗算回路の新規かつ非常にコンパクトなモジュラー符号化を提案する。鍵となる貢献は、制御されたフル加算器をペガサス位相内の8量子ビットモジュールにコンパクトにエンコードすることであり、最適化モジュラー理論を用いてオフラインで合成した。これにより、21*12ビットの乗算器(および22*8ビットの乗算器)を現在のアニーラーのペガサス5760量子ビットトポロジーにエンコードできる。私たちの知る限りでは、これらは量子アニーラにエンコードされた最大の分解問題です。第2に,d波アドバンテージ4.1量子アニーラの広範囲な実験評価を行い,符号化pf問題を実際に解く問題について検討した。実験では,アニールが最小値に達するのを助けるために,乗算器量子ビットを初期化するための様々な手法を導入し,いくつかの性能向上手法を採用した。 8, 219, 999 = 32, 749 * 251は、QPUリソースの限界内で分解できる最高の素数である。私たちの知る限りでは、これは量子アニールによって、そしてより一般的には、量子デバイスによって決定された最大の数である。

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