論文の概要: Enhanced Maximum Independent Set Preparation with Rydberg Atoms Guided by the Spectral Gap

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.17991v1
• Date: Fri, 20 Feb 2026 04:58:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-23 18:01:41.231087
• Title: Enhanced Maximum Independent Set Preparation with Rydberg Atoms Guided by the Spectral Gap
• Title（参考訳）: スペクトルギャップでガイドされたライドバーグ原子による最大独立沈降準備
• Authors: Seokho Jeong, Minhyuk Kim,
• Abstract要約: 本稿では,レーザデチューニングプロファイルを改良して漏れを抑制するスペクトルギャップ誘導型スケジュール工学手法を提案する。 我々は、ADGLBを準1次元のN=10$原子鎖上で実験的にベンチマークした。 より小さなインスタンスに最適化されたスケジュールは、$N=25$と$N=37$の2次元三角形格子に直接適用可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.082216579462797
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Adiabatic quantum computation with Rydberg atoms provides a natural route for solving combinatorial optimization problems such as the maximum independent set (MIS). However, its performance is fundamentally limited by the reduction of the spectral gap with increasing system size and connectivity, which induces population leakage from the ground state during finite-time evolution. Here we introduce the Adjusted Detuning for Ground-Energy Leakage Blockade (ADGLB), a spectral-gap-guided schedule engineering method that modifies the laser detuning profile to suppress leakage without introducing additional Hamiltonian terms or iterative optimization loops. We experimentally benchmark ADGLB on a quasi-one-dimensional chain of $N=10$ atoms, and the MIS preparation probability increases substantially compared with the standard adiabatic schedule. Furthermore, we show that the schedule optimized for smaller instances can be directly applied to larger two-dimensional triangular lattices with $N=25$ and $N=37$. With a small heuristic offset, the method also remains effective for instances with higher hardness parameters. These findings demonstrate that spectral-gap-guided schedule engineering offers a scalable and hardware-efficient strategy for enhancing adiabatic quantum optimization on neutral-atom platforms.
• Abstract（参考訳）: Rydberg 原子による断熱量子計算は、最大独立集合 (MIS) のような組合せ最適化問題を解く自然な経路を提供する。 しかし、その性能は、システムサイズと接続性の増加に伴うスペクトルギャップの減少によって根本的に制限され、有限時間進化中の基底状態から人口流出を引き起こす。 本稿では、スペクトルギャップ誘導型スケジュール工学手法であるAdjusted Detuning for Ground-Energy Leakage Blockade (ADGLB)を紹介する。 我々は、ADGLBを準1次元のN=10$原子鎖上で実験的にベンチマークし、MIS合成確率は標準の断熱日程よりも大幅に増加することを示した。 さらに、より小さなインスタンスに最適化されたスケジュールは、$N=25$と$N=37$の2次元三角形格子に直接適用可能であることを示す。 小さなヒューリスティックオフセットでは、この手法は高い硬度パラメータを持つインスタンスにも有効である。 これらの結果は、スペクトルギャップ誘導型スケジュール工学が、中性原子プラットフォーム上での断熱的量子最適化を強化するためのスケーラブルでハードウェア効率の戦略を提供することを示している。

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