論文の概要: Solving quantum-inspired dynamics on quantum and classical annealers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.03952v1
• Date: Thu, 04 Sep 2025 07:27:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-12 14:19:28.255915
• Title: Solving quantum-inspired dynamics on quantum and classical annealers
• Title（参考訳）: 量子および古典的アニール上の量子インスパイアされたダイナミクスの解法
• Authors: Philipp Hanussek, Jakub Pawłowski, Zakaria Mzaouali, Bartłomiej Gardas,
• Abstract要約: 量子コンピュータと古典コンピュータの両方に挑戦するために,物理力学にインスパイアされたベンチマークスイートを提案する。 我々は、$n$-qubitのリアルタイムなプロパゲータ、おそらく非エルミート的ハミルトニアンを二次非制約二進最適化問題に変換する。 結果のQUBOインスタンスは、D-Wave量子アニーラーと、Simulated AnnealingとVeloxQという2つの古典的な解決器で実行される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We propose a practical benchmarking suite inspired by physical dynamics to challenge both quantum and classical computers. Using a parallel in time encoding, we convert the real-time propagator of an $n$-qubit, possibly non-Hermitian, Hamiltonian into a quadratic-unconstrained binary optimisation (QUBO) problem. The resulting QUBO instances are executed on D-Wave quantum annealers as well as using two classical solvers, Simulated Annealing and VeloxQ, a state-of-the-art classical heuristic solver. This enables a direct comparison. To stress-test the workflow, we use eight representative models, divided into three groups: (i)~single-qubit rotations, (ii)~multi-qubit entangling gates (Bell, GHZ, cluster), and (iii)~$\text{PT}$-symmetric, parity-conserving and other non-Hermitian generators. Across this diverse suite we track the success probability and time to solution, which are well established measures in the realm of heuristic combinatorial optimisation. Our results show that D-Wave Advantage2 consistently surpasses its predecessor, while VeloxQ presently retains the overall lead, reflecting the maturity of classical optimisers. We highlight the rapid progress of analog quantum optimisation, and suggest a clear trajectory toward quantum competitive dynamics simulation, by establishing the parallel in time QUBO framework as a versatile test-bed for tracking and evaluating that progress.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、量子コンピュータと古典コンピュータの両方に挑戦するために、物理力学に触発された実用的なベンチマークスイートを提案する。 時間符号化における並列を用いて、$n$-qubitのリアルタイムプロパゲータ、おそらく非エルミート的ハミルトニアンを二次非制約バイナリ最適化(QUBO)問題に変換する。 得られたQUBOインスタンスは、D-Wave量子アニーラーと、最先端の古典的ヒューリスティックな解法であるSimulated AnnealingとVeloxQの2つの古典的解法を用いて実行される。 これにより直接比較できる。 ワークフローをストレステストするために、私たちは8つの代表モデルを使用します。 (i)~single-qubit rotations (ii)~複数ビット係留ゲート(ベル、GHZ、クラスタ)、 (iii)~$\text{PT}$-symmetric, parity-conserving and other non-Hermitian generators。 この多様なスイート全体では、ヒューリスティックな組合せ最適化の領域で確立された測度である成功確率と解決までの時間を追跡する。 以上の結果から,D-Wave Advantage2は従来より一貫して上回っているのに対し,VeloxQは古典的オプティマイザの成熟度を反映して,全体としてのリードを維持していることがわかった。 本稿では、アナログ量子最適化の急速な進歩を強調し、量子競合力学シミュレーションへの明確な軌道として、QUBOフレームワークを多目的なテストベッドとして確立し、その進捗を追跡・評価することを提案する。

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