論文の概要: Noise Robustness of Quantum Relaxation for Combinatorial Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.05153v1
- Date: Fri, 8 Mar 2024 08:41:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-11 20:27:48.001348
- Title: Noise Robustness of Quantum Relaxation for Combinatorial Optimization
- Title（参考訳）: 組合せ最適化のための量子緩和のノイズロバスト性
- Authors: Kentaro Tamura, Yohichi Suzuki, Rudy Raymond, Hiroshi C. Watanabe,
Yuki Sato, Ruho Kondo, Michihiko Sugawara, Naoki Yamamoto
- Abstract要約: QRAOは、問題を解くのに必要なキュービットの数を減少させる緩和アルゴリズムである。
ノイズは未知のQRAOの2成分溶液の品質に影響を及ぼす。
脱分極雑音下でのQRAOのロバスト性の背後にある確実なメカニズムについて論じる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.768724463950609
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: QRAO (Quantum Random Access Optimization) is a relaxation algorithm that
reduces the number of qubits required to solve a problem by encoding multiple
variables per qubit using QRAC (Quantum Random Access Code). Reducing the
number of qubits is a common way of dealing with the impact of noise on a
quantum algorithm. Our interest lies in the impact of noise on the quality of
the binary solution of QRAO, which is unknown. We demonstrate that the mean
approximation ratio of the (3, 1)-QRAC Hamiltonian, i.e., the Hamiltonian
utilizing the encoding of 3 bits into 1 qubit by QRAC, is less affected by
noise compared to the Ising Hamiltonian used in quantum annealer and QAOA
(Quantum Approximate Optimization Algorithm). Based on this observation, we
discuss a plausible mechanism behind the robustness of QRAO under depolarizing
noise. Finally, we assess the number of shots required to estimate the values
of binary variables correctly under depolarizing noise and show that the (3,
1)-QRAC Hamiltonian requires less shots to achieve the same accuracy compared
to the Ising Hamiltonian.
- Abstract（参考訳）: QRAO (Quantum Random Access Optimization) は、QRAC (Quantum Random Access Code) を用いて、キュービット当たりの複数の変数を符号化することで、解決に必要なキュービット数を削減できる緩和アルゴリズムである。
量子ビット数を減らすことは、量子アルゴリズムにおけるノイズの影響を扱う一般的な方法である。
当社の関心は、qraoのバイナリソリューションの品質に対するノイズの影響にあります。
本研究では,3-QRACハミルトニアンの平均近似比,すなわちQRACによる3ビットの1量子ビットへの符号化を利用するハミルトニアンが,量子アニールやQAOA(量子近似最適化アルゴリズム)で用いられるイジン・ハミルトニアンと比較してノイズの影響を受けないことを示す。
本研究は, 偏極雑音下でのQRAOの強靭性の背後にある可塑性機構について考察する。
最後に, 2進変数の値を正当に偏極雑音下で推定するために必要なショット数を評価し,Ising Hamiltonianと比較して,3, 1)-QRACハミルトニアンが同じ精度を達成するためにより少ないショットを必要とすることを示す。
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