論文の概要: Reaching states below the threshold energy in spin glasses via quantum annealing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.23602v1
• Date: Tue, 24 Mar 2026 18:00:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-26 21:06:10.967409
• Title: Reaching states below the threshold energy in spin glasses via quantum annealing
• Title（参考訳）: 量子アニールによるスピングラスのしきい値以下のリーチ状態
• Authors: Christopher L. Baldwin,
• Abstract要約: 正準平均場スピングラスモデルにおける近似最適化における量子アニールの挙動について検討する。 量子アニールは、この効果を利用してサブスレッショルド状態の位置を$O(1)$時間で見つけることができることを示す。 熱力学的限界を保った閉積分微分方程式の導出と数値解法により, 有限サイズ効果は得られない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Although quantum annealing is usually considered as a method for locating the ground states of difficult spin-glass and optimization problems, its use in approximate optimization -- finding low- but not zero-energy states in a reasonably short amount of time -- is no less important. Here we investigate the behavior of quantum annealing at approximate optimization in the canonical mean-field spin-glass models, the spherical $p$-spin models, and find that it performs surprisingly well. Whereas it had long been assumed that infinite-range spin glasses have a unique ``threshold'' energy at which all quench and annealing dynamics become trapped until exponential timescales, recent work has shown that two-stage quenches can in fact reach states below the naive threshold in more generic situations. We demonstrate that quantum annealing is also capable of exploiting this effect to locate sub-threshold states in $O(1)$ time. Not only can it attain energies as far below the threshold as classical annealing algorithms, but it can do so significantly faster: for an annealing schedule taking time $τ$, the residual energy under quantum annealing decays as $τ^{-α}$ with an exponent up to twice as large as that of simulated annealing in the cases considered. Importantly, by deriving and numerically solving closed integro-differential equations that hold in the thermodynamic limit, our results are free from finite-size effects and hold for annealing times that are unambiguously independent of system size.
• Abstract（参考訳）: 量子アニールは通常、難しいスピングラスと最適化問題の基底状態を見つける方法として考えられているが、近似最適化におけるその利用 -- 比較的短い時間で低いがゼロエネルギー状態を見つける -- は、それほど重要ではない。 ここでは、正準平均場スピングラスモデル、球面$p$-スピンモデルにおける近似最適化における量子アニールの挙動について検討し、驚くほどよく機能することを示した。 無限領域のスピングラスは、指数時間スケールまで全てのクエンチとアニーリングのダイナミクスが閉じ込められるような「閾値」のエネルギーを持つと考えられてきたが、最近の研究は、2段階のクエンチがより一般的な状況においてナイーブしきい値より低い状態に到達できることを示した。 量子アニールは、この効果を利用してサブスレッショルド状態の位置を$O(1)$時間で見つけることができることを示す。 古典的アニーリングアルゴリズムのしきい値よりはるかに低いエネルギーを達成できるだけでなく、はるかに高速に行うことができる: 時間 τ$ のアニーリングスケジュールでは、量子アニーリングの残エネルギーは、考慮された場合のシミュレートされたアニーリングの2倍の指数で$τ^{-α}$と崩壊する。 重要なことは、熱力学の限界を保った閉積分微分方程式を導出し、数値的に解くことで、我々の結果は有限サイズ効果を伴わず、システムサイズに不明瞭に依存するアニーリング時間を保持することができる。

関連論文リスト

• Controlled Diagonal Catalyst Improves the Efficiency of Quantum Annealing [1.342834401139078]
  そこで本研究では,ハミルトニアンに局所項を追加することで,小さなエネルギーギャップを持つインスタンスを効率的に解く方法を提案する。 提案手法は,従来の量子アニール法と比較して,時間-解法で近似2乗の高速化を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-19T14:20:38Z)
• Real-time dynamics of false vacuum decay [49.1574468325115]
  非対称二重井戸電位の準安定最小値における相対論的スカラー場の真空崩壊について検討した。 我々は,2粒子既約(2PI)量子実効作用の非摂動的枠組みを,Nの大規模展開において次から次へと誘導する順序で採用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-06T12:44:48Z)
• Robust Extraction of Thermal Observables from State Sampling and Real-Time Dynamics on Quantum Computers [49.1574468325115]
  我々は、状態の密度、特にその非負性性に制約を課す手法を導入し、この方法で、ノイズのある時系列からボルツマン重みを確実に抽出できることを示す。 本研究により,今日の量子コンピュータにおける時系列アルゴリズムの実装により,多体量子系の有限温度特性の研究が可能となった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-30T18:00:05Z)
• Potential renormalisation, Lamb shift and mean-force Gibbs state -- to shift or not to shift? [0.0]
  ポテンシャル歪みが小さければ(しかし無視できない)、対数項はカップリングにおける二階の散逸過程に影響を与えないことを示す。 大規模環境遮断においては, ランブシフト項は, 対向項によるコヒーレント効果をほぼキャンセルすることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-15T18:22:32Z)
• Quantum and classical annealing in a continuous space with multiple local minima [0.0]
  そこで, 量子アニール法は, 量子アニール法よりも指数関数的に向上することを示す。 また、ダイアバティックな量子力学、特に量子トンネルが、いかにシステムを世界最小に操るかを明らかにした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-22T02:02:23Z)
• Fast Thermalization from the Eigenstate Thermalization Hypothesis [69.68937033275746]
  固有状態熱化仮説(ETH)は閉量子系における熱力学現象を理解する上で重要な役割を果たしている。 本稿では,ETHと高速熱化とグローバルギブス状態との厳密な関係を確立する。 この結果はカオス開量子系における有限時間熱化を説明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-14T18:48:31Z)
• Quantum Optimisation of Complex Systems with a Quantum Annealer [0.0]
  より硬く2次元のポテンシャルを最小化する量子アニールの有効性を実証する。 Nelder-Mead法と勾配降下法は偽のミニマに閉じ込められやすいという一般的な挙動を見出した。 現在の大きさに制限があるにもかかわらず、量子アニールはこれらの古典的手法よりも著しく優れた最小化を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-28T16:08:48Z)
• Zitterbewegung and Klein-tunneling phenomena for transient quantum waves [77.34726150561087]
  我々は、Zitterbewegung効果が、長期の極限における粒子密度の一連の量子ビートとして現れることを示した。 また、点源の粒子密度が主波面の伝播によって制御される時間領域も見出す。 これらの波面の相対的な位置は、クライン・トンネル系における量子波の時間遅延を研究するために用いられる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-09T21:27:02Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。