論文の概要: On Computational Complexity of 3D Ising Spin Glass: Lessons from D-Wave Annealer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.01107v1
• Date: Thu, 02 Jan 2025 07:08:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-05 17:12:21.505456
• Title: On Computational Complexity of 3D Ising Spin Glass: Lessons from D-Wave Annealer
• Title（参考訳）: スピングラスの3次元計算複雑性について:D波焼鈍機からの教訓
• Authors: Hao Zhang, Alex Kamenev,
• Abstract要約: D-Wave 3DアニールをNleq 5627$で広範囲に実験した結果を報告する。 その結果, 3次元スピングラスの高効率化には, $betaapprox 103$が有効であることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.96596848660858
• License:
• Abstract: Finding an exact ground state of a 3D Ising spin glass is proven to be an NP-hard problem. There is a widespread belief that this statement implies an exponential scaling, $\sim 2^{N/\beta}$, of necessary computational efforts (classical or quantum), with the number of spins, $N$. Yet, what is a factor $\beta$ here and are there any fundamental limits on how large it can be? Here we report results of extensive experimentation with D-Wave 3D annealer with $N\leq 5627$. We found exact ground states (in a probabilistic sense) for typical realizations of 3D spin glasses with the efficiency, characterized by $\beta\approx 10^{3}$. We argue that with a further improvement of annealing protocols, post-processing algorithms and device noise reduction, $\beta$ can be increased even further. We provide a theoretical argumentation for this observation based on statistical analysis of low energy states.
• Abstract（参考訳）: 3次元イジングスピンガラスの正確な基底状態を見つけることはNPハード問題であることが証明されている。 この言明は指数スケーリング、$\sim 2^{N/\beta}$、必要な計算努力(古典的あるいは量子的)、スピンの数、$N$を意味すると広く信じられている。 しかし、ここでは$\beta$とは何で、その規模に根本的な制限がありますか? ここでは,D-Wave 3DアニールをN\leq 5627$で広範囲に実験した結果を報告する。 我々は3次元スピングラスの典型的な実現のための正確な基底状態(確率論的意味で)を効率良く発見し、その特徴は$\beta\approx 10^{3}$である。 我々は、アニールプロトコル、後処理アルゴリズム、デバイスノイズ低減のさらなる改善により、$\beta$をさらに高めることができると主張している。 低エネルギー状態の統計的解析に基づいて、この観測を理論的に議論する。

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