論文の概要: Impact of Fixing Spins in a Quantum Annealer with Energy Rescaling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.01008v1
- Date: Mon, 03 Feb 2025 03:01:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-05 14:56:27.982569
- Title: Impact of Fixing Spins in a Quantum Annealer with Energy Rescaling
- Title（参考訳）: エネルギー再スケーリングを伴う量子アニールにおける固定スピンの影響
- Authors: Tomohiro Hattori, Hirotaka Irie, Tadashi Kadowaki, Shu Tanaka,
- Abstract要約: 本研究では,固定スピン,有望なサイズ縮小法,およびエネルギー再スケーリングの影響について検討した。
量子アニール器を用いた数値シミュレーションと実験により、固定スピン法が量子アニール性能を向上させることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0937094979510213
- License:
- Abstract: Quantum annealing is a promising algorithm for solving combinatorial optimization problems. However, various hardware restrictions significantly impede its efficient performance. Size-reduction methods provide an effective approach for addressing large-scale problems but often introduce additional challenges. A notable hardware restriction is the limited number of decision variables quantum annealing can handle compared to the size of the problem. Moreover, when employing size-reduction methods, the interactions and local magnetic fields in the Ising model--used to represent the combinatorial optimization problem--can become excessively large, making them difficult to implement on hardware. Although prior studies suggest that energy rescaling impacts the performance of quantum annealing, its interplay with size-reduction methods remains unexplored. This study examines the relationship between fixing spins, a promising size-reduction method, and the effects of energy rescaling. Numerical simulations and experiments conducted on a quantum annealer demonstrate that the fixing spins method enhances quantum annealing performance while preserving the spin-chain embedding for a homogeneous, fully connected ferromagnetic Ising model.
- Abstract（参考訳）: 量子アニールは組合せ最適化問題の解法として有望なアルゴリズムである。
しかし、ハードウェアの様々な制限は、その効率的な性能を著しく阻害した。
縮小法は大規模な問題に対処する効果的なアプローチを提供するが、しばしば追加の課題を提起する。
注目すべきハードウェア制限は、量子アニールが問題のサイズよりも処理できる決定変数の数に制限があることである。
さらに,Isingモデルでは,サイズ縮小法を用いる場合,組合せ最適化問題を表すために使用される相互作用や局所磁場が過度に大きくなり,ハードウェア上での実装が困難になる可能性がある。
以前の研究では、エネルギー再スケーリングが量子アニールの性能に影響を及ぼすことが示唆されていたが、サイズ還元法との相互作用は未解明のままである。
本研究では,固定スピン,有望なサイズ縮小法,およびエネルギー再スケーリングの影響について検討した。
量子アニールラー上での数値シミュレーションと実験により、固定スピン法は、均一で完全に連結された強磁性イジングモデルに対するスピン鎖埋め込みを保ちながら、量子アニール性能を向上させることを示した。
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