論文の概要: Digital-Analog Counterdiabatic Quantum Optimization with Trapped Ions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.01447v2
- Date: Mon, 20 May 2024 20:38:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-22 17:52:56.616808
- Title: Digital-Analog Counterdiabatic Quantum Optimization with Trapped Ions
- Title（参考訳）: トラップイオンを用いたディジタルアナログ反断熱量子最適化
- Authors: Shubham Kumar, Narendra N. Hegade, Alejandro Gomez Cadavid, Murilo Henrique de Oliveira, Enrique Solano, F. Albarrán-Arriagada,
- Abstract要約: 本稿では,最適化問題に適した反断熱量子力学の,ハードウェア固有の問題依存型ディジタルアナログ量子アルゴリズムを提案する。
アナログブロックとデジタルステップの最適構成は、純粋にデジタルアプローチに比べて回路深さが大幅に減少することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 38.740059709429936
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a hardware-specific, problem-dependent digital-analog quantum algorithm of a counterdiabatic quantum dynamics tailored for optimization problems. Specifically, we focus on trapped-ion architectures, taking advantage from global M{\o}lmer-S{\o}rensen gates as the analog interactions complemented by digital gates, both of which are available in the state-of-the-art technologies. We show an optimal configuration of analog blocks and digital steps leading to a substantial reduction in circuit depth compared to the purely digital approach. This implies that, using the proposed encoding, we can address larger optimization problem instances, requiring more qubits, while preserving the coherence time of current devices. Furthermore, we study the minimum gate fidelity required by the analog blocks to outperform the purely digital simulation, finding that it is below the best fidelity reported in the literature. To validate the performance of the digital-analog encoding, we tackle the maximum independent set problem, showing that it requires fewer resources compared to the digital case. This hybrid co-design approach paves the way towards quantum advantage for efficient solutions of quantum optimization problems.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,最適化問題に適した反断熱量子力学の,ハードウェア固有の問題依存型ディジタルアナログ量子アルゴリズムを提案する。
具体的には,デジタルゲートを補完するアナログ相互作用として,グローバルなM{\o}lmer-S{\o}rensenゲートを活かして,トラップイオンアーキテクチャに着目する。
アナログブロックとデジタルステップの最適構成は、純粋にデジタルアプローチに比べて回路深さが大幅に減少することを示す。
これは、提案したエンコーディングを使うことで、現在のデバイスのコヒーレンス時間を保ちながら、より多くのキュービットを必要とする、より大きな最適化問題インスタンスに対処できることを意味している。
さらに, アナログブロックの最小ゲート忠実度は, 純粋デジタルシミュレーションよりも優れており, 文献で報告されている最良忠実度以下であることが確認された。
ディジタル・アナログ符号化の性能を検証するため,最大独立セット問題に取り組み,デジタル・ケースに比べて少ないリソースを必要とすることを示す。
このハイブリッド共設計アプローチは、量子最適化問題の効率的な解に対する量子優位性への道を開く。
関連論文リスト
- Pulse-based variational quantum optimization and metalearning in superconducting circuits [3.770494165043573]
ハードウェアレベルフレームワークとしてパルスベースの変動量子最適化(PBVQO)を導入する。
量子干渉デバイス上での外部超伝導の最適化について説明する。
PBVQOとメタラーニングの相乗効果は、従来のゲートベースの変分アルゴリズムよりも有利である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-17T15:05:36Z) - Bias-field digitized counterdiabatic quantum optimization [39.58317527488534]
我々はこのプロトコルをバイアス場デジタルダイアバティック量子最適化(BF-DCQO)と呼ぶ。
私たちの純粋に量子的なアプローチは、古典的な変分量子アルゴリズムへの依存を排除します。
基底状態の成功確率のスケーリング改善を実現し、最大2桁まで増大する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-22T18:11:42Z) - Bayesian Parameterized Quantum Circuit Optimization (BPQCO): A task and hardware-dependent approach [49.89480853499917]
変分量子アルゴリズム(VQA)は、最適化と機械学習問題を解決するための有望な量子代替手段として登場した。
本稿では,回路設計が2つの分類問題に対して得られる性能に与える影響を実験的に示す。
また、実量子コンピュータのシミュレーションにおいて、ノイズの存在下で得られた回路の劣化について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-17T11:00:12Z) - Quantum Annealers Chain Strengths: A Simple Heuristic to Set Them All [0.0]
チップトポロジを直接マップしない問題の解決は、量子コンピュータでは依然として困難である。
相互接続された物理量子ビットの集合としての論理量子ビットの生成は、チップの間隔によって課される制限を克服する。
強磁性結合を維持するために、密結合された論理量子ビットはより低い鎖強度を必要とすることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-08T12:24:03Z) - Prog-QAOA: Framework for resource-efficient quantum optimization through classical programs [0.0]
現在の量子最適化アルゴリズムでは、元の問題を二進最適化問題として表現し、量子デバイスに適した等価イジングモデルに変換する必要がある。
目的関数を計算し、制約を認証するための古典的プログラムを設計し、後に量子回路にコンパイルする。
その結果,量子近似最適化アルゴリズム (QAOA) が新たに導入された。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-07T18:01:01Z) - Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via
Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。
不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。
この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z) - Variational Quantum Optimization with Multi-Basis Encodings [62.72309460291971]
マルチバスグラフ複雑性と非線形活性化関数の2つの革新の恩恵を受ける新しい変分量子アルゴリズムを導入する。
その結果,最適化性能が向上し,有効景観が2つ向上し,測定の進歩が減少した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-24T20:16:02Z) - Adaptive pruning-based optimization of parameterized quantum circuits [62.997667081978825]
Variisyハイブリッド量子古典アルゴリズムは、ノイズ中間量子デバイスの使用を最大化する強力なツールである。
我々は、変分量子アルゴリズムで使用されるそのようなアンサーゼを「効率的な回路訓練」(PECT)と呼ぶ戦略を提案する。
すべてのアンサッツパラメータを一度に最適化する代わりに、PECTは一連の変分アルゴリズムを起動する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-01T18:14:11Z) - Space-efficient binary optimization for variational computing [68.8204255655161]
本研究では,トラベリングセールスマン問題に必要なキュービット数を大幅に削減できることを示す。
また、量子ビット効率と回路深さ効率のモデルを円滑に補間する符号化方式を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-15T18:17:27Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。