論文の概要: Optimal FALQON for Quantum Approximate Optimization via Layer-wise Parameter Tuning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.08332v1
- Date: Fri, 08 May 2026 17:55:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-12 23:28:49.573286
- Title: Optimal FALQON for Quantum Approximate Optimization via Layer-wise Parameter Tuning
- Title(参考訳): 層ワイドパラメータチューニングによる量子近似最適化のための最適FALQON
- Authors: Michael Mancini, Shabnam Sodagari,
- Abstract要約: 本稿では,階層ごとの時間ステップ($_k$)とスケーリング係数($M_k$)を決定変数として扱う最適化ベースの定式化であるOptimal FALQONを提案する。
その結果, 評価されたベンチマークにおいて, 成功確率, 評価効率, 深さ正規化コストの統計的に有意な改善が見られた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Feedback-based adaptive quantum optimization (FALQON) is a promising approach for solving combinatorial problems on noisy intermediate-scale quantum (NISQ) devices, requiring only single circuit evaluations per layer. However, standard FALQON relies on fixed hyperparameters that severely limit convergence speed, requiring hundreds to thousands of layers for acceptable solutions. This paper proposes Optimal FALQON, an optimization-based formulation that treats the per-layer time step ($δ_k$) and scaling factor ($M_k$) as decision variables optimized via classical methods. We present a comprehensive empirical study on all 94 non-isomorphic 3-regular graphs with 12 vertices, comparing Optimal FALQON with standard FALQON and multiple QAOA variants. Results demonstrate statistically significant improvements in success probability, evaluation efficiency, and depth-normalized cost across the evaluated benchmarks. Furthermore, initializing QAOA with parameters from Optimal FALQON yields superior warm-start performance compared to fixed initialization.
- Abstract(参考訳): フィードバックに基づく適応量子最適化(FALQON)は、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスにおける組合せ問題を解くための有望なアプローチである。
しかし、標準のFALQONは収束速度を著しく制限する固定されたハイパーパラメータに依存しており、許容できる解には数百から数千の層を必要とする。
本稿では,階層ごとの時間ステップ(δ_k$)とスケーリング係数(M_k$)を古典的手法で最適化された決定変数として扱う最適化型FALQONを提案する。
12頂点を持つ94の非同型3つの正則グラフに関する総合的な実証的研究を行い、 Optimal FALQON と標準 FALQON と複数の QAOA 不変量を比較した。
その結果, 評価されたベンチマークにおいて, 成功確率, 評価効率, 深さ正規化コストの統計的に有意な改善が見られた。
さらに, 最適FALQONパラメータによるQAOAの初期化は, 固定初期化よりも暖房性能が優れている。
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