論文の概要: Gadgets for simulating a non-native $XX$ interaction in quantum annealing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.16663v1
• Date: Thu, 20 Mar 2025 19:17:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-24 14:56:22.019745
• Title: Gadgets for simulating a non-native $XX$ interaction in quantum annealing
• Title（参考訳）: 量子アニールにおける非ネイティブな$XX$相互作用をシミュレートするガジェット
• Authors: Robert J. Banks, Natasha Feinstein, Roopayan Ghosh, Sougato Bose, P. A. Warburton,
• Abstract要約: これらのガジェットは、$XX$インタラクションの実装と利用のための新しい経路を確立する。 我々は、このワンホットガジェットが、おもちゃの問題に対する摂動的交差を緩和できるかどうかを数値的に検証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: In certain scenarios, quantum annealing can be made more efficient by additional $XX$ interactions. It has been shown that the additional interactions can reduce the scaling of perturbative crossings. In traditional annealing devices these couplings do not exist natively. In this work, we develop two gadgets to achieve this: a three-body gadget that requires a strong $ZZZ$ interaction; and a one-hot gadget that uses only local $X$ drives and two-body $ZZ$ interactions. The gadgets partition the Hilbert space to effectively generate a limited number of $XX$ interactions in the low-energy subspace. We numerically verify that the one-hot gadget can mitigate a perturbative crossing on a toy problem. These gadgets establish new pathways for implementing and exploiting $XX$ interactions, enabling faster and more robust quantum annealing.
• Abstract（参考訳）: 特定のシナリオでは、追加の$XX$相互作用によって量子アニールをより効率的にすることができる。 追加の相互作用は摂動交差のスケーリングを減少させることが示されている。 従来のアニール装置では、これらのカップリングはネイティブに存在しない。 そこで本研究では,強力なZZ$インタラクションを必要とする3ボディガジェットと,ローカルのX$ドライブと2ボディのZZ$インタラクションのみを使用するワンホットガジェットの2つを開発した。 ガジェットはヒルベルト空間を分割し、低エネルギー部分空間において、限られた数$XX$の相互作用を効果的に生成する。 我々は、このワンホットガジェットが、おもちゃの問題に対する摂動的交差を緩和できるかどうかを数値的に検証する。 これらのガジェットは$XX$の相互作用を実装し、利用するための新しい経路を確立し、より高速でより堅牢な量子アニールを可能にする。

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