論文の概要: Learning-Driven Annealing with Adaptive Hamiltonian Modification for Solving Large-Scale Problems on Quantum Devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.21246v1
• Date: Fri, 28 Feb 2025 17:15:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-03 13:41:31.102640
• Title: Learning-Driven Annealing with Adaptive Hamiltonian Modification for Solving Large-Scale Problems on Quantum Devices
• Title（参考訳）: 量子デバイスにおける大規模問題を解くための適応ハミルトニアン修飾を用いた学習駆動アニーリング
• Authors: Sebastian Schulz, Dennis Willsch, Kristel Michielsen,
• Abstract要約: 学習駆動アニーリング(LDA)は、個々の量子アニーリングの進化をグローバルなソリューション戦略に結びつけるフレームワークである。 LDAは問題構造について学び、ハミルトニアンを適応的に修正する。 大規模スピングラス用ハイブリッド量子古典解法の開発によるLDAの有効性を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.40964539027092917
• License:
• Abstract: We present Learning-Driven Annealing (LDA), a framework that links individual quantum annealing evolutions into a global solution strategy to mitigate hardware constraints such as short annealing times and integrated control errors. Unlike other iterative methods, LDA does not tune the annealing procedure (e.g. annealing time or annealing schedule), but instead learns about the problem structure to adaptively modify the problem Hamiltonian. By deforming the instantaneous energy spectrum, LDA suppresses transitions into high-energy states and focuses the evolution into low-energy regions of the Hilbert space. We demonstrate the efficacy of LDA by developing a hybrid quantum-classical solver for large-scale spin glasses. The hybrid solver is based on a comprehensive study of the internal structure of spin glasses, outperforming other quantum and classical algorithms (e.g., reverse annealing, cyclic annealing, simulated annealing, Gurobi, Toshiba's SBM, VeloxQ and D-Wave hybrid) on 5580-qubit problem instances in both runtime and lowest energy. LDA is a step towards practical quantum computation that enables today's quantum devices to compete with classical solvers.
• Abstract（参考訳）: 我々はLDA(Learning-Driven Annealing)という,個々の量子アニールの進化をグローバルなソリューション戦略に結びつけて,短いアニール時間や統合制御エラーといったハードウェア制約を緩和するフレームワークを提案する。 他の反復法とは異なり、LDAはアニーリング手順(例えば、アニーリング時間やアニーリングスケジュール)を調整せず、ハミルトニアンの問題を適応的に修正する問題構造について学ぶ。 瞬時エネルギースペクトルを変形させることにより、LDAは高エネルギー状態への遷移を抑制し、ヒルベルト空間の低エネルギー領域への進化に焦点を当てる。 大規模スピングラス用ハイブリッド量子古典解法の開発によるLDAの有効性を実証する。 このハイブリットソルバはスピングラスの内部構造に関する包括的な研究に基づいており、他の量子および古典的アルゴリズム(例えば、逆アニール、環状アニール、シミュレートアニール、グロビ、東芝のSBM、VeloxQ、D-Waveハイブリッド)を、実行時および最低エネルギーの両方で5580量子ビット問題インスタンス上で上回っている。 LDAは、今日の量子デバイスが古典的な解法と競合することを可能にする、実用的な量子計算へのステップである。

関連論文リスト

• Variational Coherent Quantum Annealing [0.0]
  本稿では,量子部を量子アニールのコヒーレンス時間内で厳密に動作させるハイブリッド古典量子コンピューティングパラダイムを提案する。 進化の始まりと終わりに消滅する補助ハミルトン群を導入し、プロセス中のエネルギーギャップを増大させる。 我々は6つの変分パラメータとデバイスコヒーレンス時間内での持続時間で基底状態誤差を大幅に低減する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-03T17:53:03Z)
• Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
  本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。 我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-11T18:00:00Z)
• Quantum Gate Generation in Two-Level Open Quantum Systems by Coherent and Incoherent Photons Found with Gradient Search [77.34726150561087]
  我々は、非コヒーレント光子によって形成される環境を、非コヒーレント制御によるオープン量子系制御の資源とみなす。 我々は、ハミルトニアンにおけるコヒーレント制御と、時間依存デコヒーレンス率を誘導する散逸器における非コヒーレント制御を利用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-28T07:36:02Z)
• Diabatic Quantum Annealing for the Frustrated Ring Model [0.7046417074932257]
  断熱的な進化は、システムサイズと指数関数的にスケールする進化の時間につながる可能性がある。 最適化されたアニーリングスケジュールによる非断熱的進化は、この指数的な減速を回避できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-05T22:16:17Z)
• Quantum and classical annealing in a continuous space with multiple local minima [0.0]
  そこで, 量子アニール法は, 量子アニール法よりも指数関数的に向上することを示す。 また、ダイアバティックな量子力学、特に量子トンネルが、いかにシステムを世界最小に操るかを明らかにした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-22T02:02:23Z)
• Adiabatic Quantum Computing for Multi Object Tracking [170.8716555363907]
  マルチオブジェクト追跡(MOT)は、オブジェクト検出が時間を通して関連付けられているトラッキング・バイ・検出のパラダイムにおいて、最もよくアプローチされる。 これらの最適化問題はNPハードであるため、現在のハードウェア上の小さなインスタンスに対してのみ正確に解決できる。 本手法は,既成整数計画法を用いても,最先端の最適化手法と競合することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-17T18:59:20Z)
• 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)
• Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the spin-boson model [68.8204255655161]
  量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。 変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。 量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z)
• The quantum annealing gap and quench dynamics in the exact cover problem [0.0]
  アナリングはゆっくりと変化するパラメータを持つハミルトンの平衡位相を探索する。 クエンチはハミルトンの急激な変化であり、非平衡状態を生み出している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-15T12:43:23Z)
• Quantum-optimal-control-inspired ansatz for variational quantum algorithms [105.54048699217668]
  変分量子アルゴリズム (VQA) の中心成分は状態準備回路(英語版)であり、アンザッツ(英語版)または変分形式(英語版)とも呼ばれる。 ここでは、対称性を破るユニタリを組み込んだ「解」を導入することで、このアプローチが必ずしも有利であるとは限らないことを示す。 この研究は、より一般的な対称性を破るアンスの開発に向けた第一歩となり、物理学や化学問題への応用に繋がる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-03T18:00:05Z)
• Model Predictive Control for Finite Input Systems using the D-Wave Quantum Annealer [4.83782736808514]
  D-Wave量子アニールは、新しい計算アーキテクチャとして登場し、大きな関心を集めている。 本稿では,量子アニールを用いたモデル予測制御(MPC)アルゴリズムを提案する。 スプリング・マス・ダンパーシステムの安定化と動的オーディオ量子化という2つの実用的応用を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-06T05:11:52Z)

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。