論文の概要: Enhancing the Energy Gap of Random Graph Problems via XX-catalysts in Quantum Annealing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.16350v1
- Date: Tue, 24 Sep 2024 18:00:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-27 08:51:05.767925
- Title: Enhancing the Energy Gap of Random Graph Problems via XX-catalysts in Quantum Annealing
- Title（参考訳）: 量子アニーリングにおけるXX触媒によるランダムグラフ問題のエネルギーギャップ向上
- Authors: Luca A. Nutricati, Roopayan Ghosh, Natasha Feinstein, Sougato Bose, Paul A. Warburton,
- Abstract要約: グラフの端面に複数のXX触媒を用いると、最小エネルギーギャップが著しく向上することを示す。
その結果, 1次相転移が重くなればなるほど, 触媒はギャップを開くのに有効であることが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: One of the bottlenecks in solving combinatorial optimisation problems using quantum annealers is the emergence of exponentially-closing energy gaps between the ground state and the first excited state during the annealing, which indicates that a first-order phase transition is taking place. The minimum energy gap scales inversely with the exponential of the system size, ultimately resulting in an exponentially large time required to ensure the adiabatic evolution. In this paper we demonstrate that employing multiple XX-catalysts on all the edges of a graph upon which a MWIS (Maximum Weighted Independent Set) problem is defined significantly enhances the minimum energy gap. Remarkably, our analysis shows that the more severe the first-order phase transition, the more effective the catalyst is in opening the gap. This result is based on a detailed statistical analysis performed on a large number of randomly generated MWIS problem instances on both Erd\H{o}s-R\'enyi and Barab\'asi-Albert graphs. We also observe that similar performance cannot be achieved by the non-stoquastic version of the same catalyst, with the stoquastic catalyst being the preferred choice in this context.
- Abstract（参考訳）: 量子アニールを用いた組合せ最適化問題の解決におけるボトルネックの1つは、アニール中の基底状態と第1励起状態の間の指数的に閉じたエネルギーギャップの出現である。
最小エネルギーギャップは、システムサイズの指数関数とともに逆スケールし、最終的には断熱的進化を保証するのに必要な指数関数的に大きな時間をもたらす。
本稿では,MWIS (Maximum Weighted Independent Set) 問題を定義したグラフのすべてのエッジに複数のXX触媒を用いることで,最小エネルギーギャップが大幅に向上することを示す。
その結果, 1次相転移が重くなればなるほど, 触媒はギャップを開くのに有効であることが示唆された。
この結果は、Erd\H{o}s-R\'enyi グラフとBarab\asi-Albert グラフの両方上で、多数のランダムに生成されたMWIS問題インスタンス上で実行される詳細な統計解析に基づいている。
また、同じ触媒の非確率的なバージョンでは同様の性能が得られず、この文脈では確率的触媒が好まれる。
関連論文リスト
- Exponential speed-up of quantum annealing via n-local catalysts [0.0]
我々は,n-$ローカライズされた触媒が,アニーアル過程中にギャップを再開したり,閉じたりすることを防止できることを示した。
我々の分析は、複数の量子ビットを絡む非局所量子ゆらぎが、望まれる量子優位性を達成するための鍵であることを示唆している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-19T18:01:53Z) - Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。
古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。
本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z) - PAPAL: A Provable PArticle-based Primal-Dual ALgorithm for Mixed Nash Equilibrium [58.26573117273626]
2プレイヤゼロサム連続ゲームにおける非AL平衡非漸近目的関数について考察する。
連続分布戦略のための粒子ベースアルゴリズムに関する新しい知見を述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-02T05:08:15Z) - Sampling with Mollified Interaction Energy Descent [57.00583139477843]
モーフィファイド相互作用エネルギー降下(MIED)と呼ばれる新しい最適化に基づくサンプリング手法を提案する。
MIEDは、モル化相互作用エネルギー(MIE)と呼ばれる確率測度に関する新しいクラスのエネルギーを最小化する
我々は,制約のないサンプリング問題に対して,我々のアルゴリズムがSVGDのような既存の粒子ベースアルゴリズムと同等に動作することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-24T16:54:18Z) - Nonstoquastic catalyst for bifurcation-based quantum annealing of
ferromagnetic $p$-spin model [0.0]
本研究では,地中探索の効率を向上させるための非接触触媒を提案する。
半古典的解析は、問題のある一階相転移を排除できることを示している。
元々のハミルトニアンの系サイズの増加に伴いエネルギーギャップは減少するが、非接触触媒を持つハミルトニアンの系サイズに対して指数関数的に減少する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-05T02:53:41Z) - Effects of XX-catalysts on quantum annealing spectra with perturbative
crossings [0.0]
本研究では,非確率的なXXカップリングにより,回避レベル交差時のシステムサイズによるギャップを著しく低減できることを示す。
また, 触媒の存在によって基底状態ベクトルの進化が変化し, 基底状態ベクトルの負成分がギャップスペクトルの応答を理解するための鍵となることを明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-13T22:28:52Z) - Determination of the critical exponents in dissipative phase
transitions: Coherent anomaly approach [51.819912248960804]
オープン量子多体系の定常状態に存在する相転移の臨界指数を抽出するコヒーレント異常法の一般化を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-12T13:16:18Z) - Accelerating Convergence of Replica Exchange Stochastic Gradient MCMC
via Variance Reduction [24.794221009364772]
ノイズの多いエネルギー推定器の分散の低減について検討し、より効率的な分析を促進する。
合成実験および画像データに対する最適化および不確実性推定の最先端結果を得る。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-02T16:23:35Z) - Hessian-Free High-Resolution Nesterov Acceleration for Sampling [55.498092486970364]
最適化のためのNesterovのAccelerated Gradient(NAG)は、有限のステップサイズを使用する場合の連続時間制限(ノイズなしの運動的ランゲヴィン)よりも優れたパフォーマンスを持つ。
本研究は, この現象のサンプリング法について検討し, 離散化により加速勾配に基づくMCMC法が得られる拡散過程を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-16T15:07:37Z) - Einselection from incompatible decoherence channels [62.997667081978825]
我々は、CQED実験にインスパイアされたオープン量子力学を、2つの非可換リンドブラッド作用素を用いて解析する。
Fock状態は、決定的な結合をデコヒーレンスにデコヒーレンスする最も堅牢な状態のままであることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-29T14:15:19Z) - Reduction of the energy-gap scaling by coherent catalysis in models of
quantum annealing [0.0]
いくつかのハミルトニアンは、非確率的ドライバであっても、避けられない一階遷移を示す。
これにより、かつて指数的に遅いと考えられていた系における指数的スピードアップの探索にコヒーレントを用いる可能性が開ける。
論文 参考訳（メタデータ） (2019-12-27T00:34:09Z)
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。