論文の概要: Benchmarking Quantum Annealing for a Greenhouse-Inspired Control QUBO
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.27670v1
- Date: Tue, 26 May 2026 20:45:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-28 17:38:55.511906
- Title: Benchmarking Quantum Annealing for a Greenhouse-Inspired Control QUBO
- Title（参考訳）: 温室効果制御QUBOのためのベンチマーク量子アニーリング
- Authors: Hamzeh Alavirad, Maryam Bahrami Zanjani,
- Abstract要約: 2値ヒータスケジューリングのための2値制約のない2値最適化問題に対して,電流アニーリングに基づく最適化をベンチマークした。
メインの1日インスタンスでは、すべてのソルバ出力をヒータースケジュールに復号し、元の温室シミュレータで評価する。
テストされたD-Wave Leap Hybrid BQMワークフローは信頼性が低く、15～60秒の要求時間制限下では古典的なベースラインを上回りません。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: We benchmark current annealing-based optimization workflows on a greenhouse-inspired quadratic unconstrained binary optimization problem for binary heater scheduling, where the horizon H denotes the number of hourly control decisions. For the main one-day instance (H=24), all solver outputs are decoded back into heater schedules and evaluated in the original greenhouse simulator using the same physical objective and feasibility criterion. Classical simulated annealing and path-integral simulated quantum annealing produce feasible near-optimal solutions in all repetitions, with best objectives close to the exact optimum. In contrast, the tested D-Wave Leap Hybrid BQM workflow is less reliable and does not outperform the classical baselines under 15--60~s requested time limits. Direct D-Wave QPU execution on reduced instances remains feasible in all runs and recovers the exact optimum for H=10 and H=12, but the exact-hit rate drops from 5/10 to 2/10 and then to 0/10 at H=14, with substantially higher variance than the classical baselines. The results do not indicate quantum advantage, but provide a reproducible, physically decoded benchmark that exposes the current strengths and limitations of classical, hybrid, and direct quantum annealing workflows on structured control QUBOs.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 温室効果を考慮した2次非拘束二元最適化問題に対して, 現在のアニーリングに基づく最適化ワークフローをベンチマークし, 水平方向Hは時間制御決定数を表す。
メインの1日インスタンス (H=24) に対して、すべてのソルバ出力をヒータースケジュールに復号し、同じ物理目標と実現可能性基準を用いて元の温室シミュレータで評価する。
古典的シミュレートされたアニーリングとパス積分的な量子アニーリングは、全ての繰り返しにおいて可能な準最適解を生成し、正確な最適値に最も近い目標を与える。
対照的に、テスト済みのD-Wave Leap Hybrid BQMワークフローは信頼性が低く、15-60~60の要求時間制限下では古典的なベースラインを上回りません。
縮小インスタンス上での直接D-Wave QPUの実行は、すべての実行において実現可能であり、H=10とH=12の正確な最適化を回復するが、正確なヒットレートは5/10から2/10に低下し、H=14では0/10に低下し、従来のベースラインよりもかなり高いばらつきを持つ。
結果は量子優位性を示すものではないが、構造化制御QUBO上の古典的、ハイブリッド的、直接量子アニールワークフローの現在の強みと限界を明らかにする再現性のある物理的デコードされたベンチマークを提供する。
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