論文の概要: Benchmarking hybrid digitized-counterdiabatic quantum optimization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.09849v1
• Date: Thu, 18 Jan 2024 10:05:07 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-19 17:09:54.348257
• Title: Benchmarking hybrid digitized-counterdiabatic quantum optimization
• Title（参考訳）: ハイブリッドディジタルカウンテルダイアバティック量子最適化のベンチマーク
• Authors: Ruoqian Xu, Jialiang Tang, Pranav Chandarana, Koushik Paul, Xusheng Xu, Manhong Yung, Xi Chen
• Abstract要約: ハイブリッドデジタルカウンテルダイバティック量子コンピューティング(DCQC)は、短期量子コンピュータの能力を活用するための有望なアプローチである。 本研究では,デジタル・カウンテル・ダイアバティック・アプローチと組み合わせて,様々な古典の収束挙動と解の質を解析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.983864486954652
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Hybrid digitized-counterdiabatic quantum computing (DCQC) is a promising approach for leveraging the capabilities of near-term quantum computers, utilizing parameterized quantum circuits designed with counterdiabatic protocols. However, the classical aspect of this approach has received limited attention. In this study, we systematically analyze the convergence behavior and solution quality of various classical optimizers when used in conjunction with the digitized-counterdiabatic approach. We demonstrate the effectiveness of this hybrid algorithm by comparing its performance to the traditional QAOA on systems containing up to 28 qubits. Furthermore, we employ principal component analysis to investigate the cost landscape and explore the crucial influence of parameterization on the performance of the counterdiabatic ansatz. Our findings indicate that fewer iterations are required when local cost landscape minima are present, and the SPSA-based BFGS optimizer emerges as a standout choice for the hybrid DCQC paradigm.
• Abstract（参考訳）: ハイブリッドデジタルカウンタダイバティック量子コンピューティング(DCQC)は、反ダイバティックプロトコルで設計されたパラメータ化量子回路を利用して、短期量子コンピュータの能力を活用するための有望なアプローチである。 しかし、このアプローチの古典的な側面は注目されている。 本研究では,様々な古典的オプティマイザの収束挙動と解質を,デジタル化カウンタダイアバティックアプローチと組み合わせて体系的に解析する。 最大28キュービットのシステム上で、従来のQAOAと比較することにより、このハイブリッドアルゴリズムの有効性を実証する。 さらに, 主成分分析を用いてコスト景観を調査し, パラメタリゼーションが逆ダイアバティック・アンサッツの性能に与える影響について検討した。 本研究は,地域コストランドスケープ・ミニマが存在する場合のイテレーションは少なく,ハイブリッドDCQCのパラダイムとしてSPSAベースのBFGSオプティマイザが登場していることを示す。

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