論文の概要: Optimized Circuit Cutting for QAOA Sampling Tasks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.06649v1
- Date: Wed, 09 Jul 2025 08:27:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-10 17:37:43.524081
- Title: Optimized Circuit Cutting for QAOA Sampling Tasks
- Title（参考訳）: QAOAサンプリングタスクのための最適化回路切断
- Authors: Friedrich Wagner, Christian Ufrecht, Martin Braun, Daniel D. Scherer,
- Abstract要約: 回路切断の純粋なサンプリングタスクへの適用を実演する。
特に、トレーニングされたQAOA回路から最適化問題の解をサンプリングする。
量子ハードウェアの実験により、大きな回路の場合、ノイズ低減の効果はビットストリング分布に対する嫌悪的な効果よりも大きいことが明らかになった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.09782246441301058
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Circuit cutting was originally designed to retrieve the expectation value of an observable with respect to a large quantum circuit by executing smaller circuit fragments. In this work, however, we demonstrate the application of circuit cutting to a pure sampling task. In particular, we sample solutions to an optimization problem from a trained QAOA circuit. Here, circuit cutting leads to a broadening and shift of the bitstring distribution towards suboptimal values compared to the uncut case. To reduce this effect, we minimize the number of required cuts via integer programming methods. On the other hand, cutting reduces the circuit size and thus the impact of noise. Our experiments on quantum hardware reveal that, for large circuits, the effect of noise reduction outweighs the derogative effects on the bitstring distribution. The study therefore provides evidence that circuit cutting combined with optimized cutting schemes can both scale problem size and mitigate noise for near-term quantum optimization.
- Abstract（参考訳）: 回路切断はもともと、より小さな回路フラグメントを実行することで、大きな量子回路に対して観測可能な期待値を取得するように設計されていた。
しかし,本研究では,回路切断を純粋なサンプリングタスクに適用した。
特に、トレーニングされたQAOA回路から最適化問題の解をサンプリングする。
ここで、回路切断は、未切断の場合と比較してビットストリング分布を最適値に拡大し、シフトさせる。
この効果を低減するため、整数計画法を用いて必要なカット数を最小化する。
一方、カットは回路サイズを小さくし、ノイズの影響を低減させる。
量子ハードウェアの実験により, 大きな回路の場合, ノイズ低減効果はビットストリング分布に対する嫌悪効果よりも大きいことがわかった。
この研究は、回路切断と最適化された切断スキームを組み合わせることで、問題の規模を拡大し、短期的な量子最適化のためにノイズを軽減することができることを示す。
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