論文の概要: Reverse quantum annealing assisted by forward annealing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.13603v1
• Date: Sat, 24 Aug 2024 15:13:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-27 18:49:22.108990
• Title: Reverse quantum annealing assisted by forward annealing
• Title（参考訳）: 前方熱処理による逆量子熱処理
• Authors: Manpreet Singh Jattana,
• Abstract要約: 我々は、全体の解の質と量を改善する一般的な方法を用いる。 グラフ彩色問題に対するスケーリング解析は,本手法が計算範囲を効果的に拡張していることを示している。
• 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: Quantum annealers conventionally use forward annealing to generate heuristic solutions. Reverse annealing can potentially generate better solutions but necessitates an appropriate initial state. Ways to find such states are generally unknown or highly problem dependent, offer limited success, and severely restrict the scope of reverse annealing. We use a general method that improves the overall solution quality and quantity by feeding reverse annealing with low-quality solutions obtained from forward annealing. An experimental demonstration of solving the graph coloring problem using the D-Wave quantum annealers shows that our method is able to convert invalid solutions obtained from forward annealing to at least one valid solution obtained after assisted reverse annealing for $57\%$ of $459$ random Erd\H{o}s-R\'enyi graphs. Our method significantly outperforms random initial states, obtains more unique solutions on average, and widens the applicability of reverse annealing. Although the average number of valid solutions obtained drops exponentially with the problem size, a scaling analysis for the graph coloring problem shows that our method effectively extends the computational reach of conventional forward annealing using reverse annealing.
• Abstract（参考訳）: 量子アニールは伝統的に前方アニールを用いてヒューリスティックな解を生成する。 逆アニールはより良い解を生成する可能性があるが、適切な初期状態を必要とする。 このような状態を見つける方法は一般に未知あるいは非常に問題に依存しており、成功は限定的であり、逆アニーリングの範囲を厳しく制限する。 本研究では, フォワードアニールから得られる低品質溶液に逆アニールを供給することにより, 全体の溶液品質と量を改善する一般的な方法を用いる。 D-Wave量子アニールを用いたグラフ着色問題の解法の実験実験により, この手法は, 前方アニール法から得られた無効解を, 逆アニール法により得られた少なくとも1つの有効解に変換することができることを示す。 提案手法は, ランダム初期状態を著しく上回り, 平均値に対してより一意な解を得るとともに, 逆アニールの適用性を拡大する。 得られた有効解の平均値は問題サイズに比例して指数関数的に減少するが,グラフ彩色問題に対するスケーリング解析により,逆アニールによる従来の前方アニールの計算範囲を効果的に拡張することを示した。

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