論文の概要: Frustration-Enhanced Quantum Annealing Correction Models with Additional Inter-replica Interactions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.11217v1
• Date: Sun, 14 Sep 2025 11:23:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-16 17:26:22.979513
• Title: Frustration-Enhanced Quantum Annealing Correction Models with Additional Inter-replica Interactions
• Title（参考訳）: 補間相互作用を付加したフラストレーション強化量子アニーリング補正モデル
• Authors: Tomohiro Hattori, Shu Tanaka,
• Abstract要約: QACモデルは、ハードウェア上のIsingモデルの基盤状態の堅牢性を保証するために不可欠である。 本研究は,小エネルギーギャップを特徴とする問題に対して,レプリカを付加したQACモデルの効果について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7519872646378835
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum annealing correction (QAC) models provide a promising approach for mitigating errors in quantum annealers. Previous studies have established that QAC models are crucial for ensuring the robustness of the ground state of the Ising model on hardware. In this work, the effects of QAC models incorporating replicas with additional interactions, specifically, the penalty spin model and the stacked model, are investigated for problems characterized by a small energy gap between the ground and first excited states during quantum annealing, a well-known bottleneck to reaching the ground state. The results demonstrate that these QAC models can obtain the optimal solution within short annealing times by exploiting diabatic transitions, even for problems with a small energy gap. These findings highlight the potential of QAC models as practical near-term algorithms for hardware subject to runtime limitations and control noise.
• Abstract（参考訳）: 量子アニール補正(QAC)モデルは、量子アニールの誤差を軽減するための有望なアプローチを提供する。 従来の研究では、QACモデルはハードウェア上のIsingモデルの基底状態の堅牢性を保証するために重要であることが証明されていた。 本研究は, 付加的な相互作用を伴うレプリカを組み込んだQACモデル, 特にペナルティスピンモデルと積み重ねモデルの効果について, 量子アニール中における地上と第1励起状態の間の小さなエネルギーギャップを特徴とする問題について検討した。 これらのQACモデルは, エネルギーギャップの小さい問題であっても, ダイアバティック遷移を利用して, 短時間の焼鈍時間内に最適解が得られることを示した。 これらの結果はQACモデルが実行時制限と制御ノイズを受けるハードウェアの実用的短期的アルゴリズムとしての可能性を示している。

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