論文の概要: A quantum wire approach to weighted combinatorial graph optimisation problems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.17115v2
- Date: Wed, 05 Nov 2025 11:10:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-06 18:19:32.071183
- Title: A quantum wire approach to weighted combinatorial graph optimisation problems
- Title（参考訳）: 重み付き組合せグラフ最適化問題に対する量子ワイヤアプローチ
- Authors: André G. de Oliveira, Johannes Kombe, Gerard Pelegrí, Paul Schroff, Maximillian T. Wells-Pestell, Daniel M. Walker, Andrew J. Daley, Jonathan D. Pritchard,
- Abstract要約: 本稿では,Rydberg-blockaded 原子の連鎖に基づく効率的な符号化方式を実験的に提案する。
中性原子アーキテクチャに最大重み付き独立集合(MWIS)と2次非制約二元最適化(QUBO)問題を埋め込む。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Neutral atom arrays provide a versatile platform to implement coherent quantum annealing as an approach to solving hard combinatorial optimization problems. Here we present and experimentally demonstrate an efficient encoding scheme based on chains of Rydberg-blockaded atoms, which we call quantum wires, to natively embed maximum weighted independent set (MWIS) and quadratic unconstrained binary optimization (QUBO) problems on a neutral atom architecture. For graphs with quasi-unit-disk connectivity, in which only a few long-range edges are required, our approach requires a significantly lower overhead in the number of ancilla qubits than previous proposals, facilitating the implementation on currently available hardware. To demonstrate the approach, we perform weighted-graph annealing on a programmable atom array using local light shifts to encode problem-specific weights across graphs of varying sizes. This approach successfully identifies the solutions to the original MWIS and QUBO graph instances. Our work expands the operational toolkit of near-term neutral atom arrays, enhancing their potential for scalable quantum optimization.
- Abstract（参考訳）: 中性原子配列は、強組合せ最適化問題の解法としてコヒーレント量子アニールを実装するための汎用的なプラットフォームを提供する。
本稿では,中性原子アーキテクチャ上での最大重み付き独立集合 (MWIS) と2次非拘束二元最適化 (QUBO) 問題をネイティブに埋め込むために,Rydberg-blockaded 原子の連鎖に基づく効率的な符号化方式を実験的に提示する。
短距離エッジしか必要としない準単位ディスク接続グラフの場合,提案手法では従来の提案よりもアンシラ量子ビット数が大幅に削減され,現在利用可能なハードウェアの実装が容易になる。
提案手法を実演するために,局所光シフトを用いたプログラム可能な原子配列上で重み付きグラフアニールを行い,様々な大きさのグラフにまたがる問題固有の重みを符号化する。
このアプローチは、元のMWISおよびQUBOグラフインスタンスに対するソリューションの特定に成功している。
我々の研究は、短期的中性原子配列の運用ツールキットを拡張し、スケーラブルな量子最適化の可能性を高める。
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