論文の概要: Offline Channel-Independent QAOA Angles for RIS Power Aggregation: Unit-Circle Phase Dictionaries and Infinite-Size Spin-Glass Limits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.24540v1
• Date: Tue, 23 Jun 2026 13:07:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-24 22:16:48.963051
• Title: Offline Channel-Independent QAOA Angles for RIS Power Aggregation: Unit-Circle Phase Dictionaries and Infinite-Size Spin-Glass Limits
• Title（参考訳）: RISパワーアグリゲーションのためのオフラインチャネル非依存QAOA角度:単位回路位相辞書と無限サイズのスピングラス限界
• Authors: Burhan Gulbahar,
• Abstract要約: 再構成可能な表面の電力を最適化するための$200M$-phase$$$$ Dictionaryを導入する。 N!le!16$ under order-2 modeling において,ほぼ最適なマルチスタートシングルフリップローカル検索基準に到達した性能を観察する。 このアプローチは、将来のフォールトトレラント(FTQ)量子コンピュータにおいて、ほぼ最適の大規模N$のパフォーマンスへのルートを示唆している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Reconfigurable intelligent surfaces (RIS) maximize received power by setting per-element phases. Discrete-phase optimization is NP-hard in the worst case, while the quantum approximate optimization algorithm (QAOA) applied to RIS faces limited phase alphabets, either per-problem angle optimization or uncharacterized training cost exposed to barren plateaus, and no scalable performance benchmark. We introduce a $2^{M}$-phase $θ$ dictionary for optimizing power $\|\mathbf{A} \, e^{jθ}\|^{2}$ having $K \times N$ channel matrix $\mathbf{A}$ and QAOA angle offline optimization with instance and size-independent infinite-size limit of the mixed-$q$ Gaussian ensemble of Basso et al. Our design bounds the spin-Hamiltonian interaction order to at most quartic for any $M$, and the deployed order-2 reduction lies below the even-$q\!\ge\!4$ regime in which constant-level QAOA limitations are proved. We perform analytical, state-vector, matrix-product-state and Pauli-path-simulation numerical studies for $N=K \leq 100$ and QAOA depth $p=9$, verifying offline angle transfer to Rayleigh, Rician/line-of-sight, cascaded double-fading and spatially-correlated RIS channels at $N\!\in\!\{5,12\}$. We observe performance reaching a near-optimal multi-start single-flip local-search reference for $N\!\le\!16$ under order-2 modeling with $2^{5}{=}32$-phase dictionary while the order-4 model shows a performance ceiling below the classical reference. The approach suggests a route to near-optimal large-$N$ performance on future fault-tolerant (FTQ) quantum computers, which enable the higher-depth QAOA circuits.
• Abstract（参考訳）: 構成可能なインテリジェントサーフェス(RIS)は、要素ごとの位相を設定することで受信電力を最大化する。 離散位相最適化は、最悪の場合NPハードであり、RISに適用された量子近似最適化アルゴリズム(QAOA)は、プロブレム角ごとの最適化や、バレンプラトーに露出した非文字化トレーニングコスト、スケーラブルな性能ベンチマークに直面する。 我々は、$K \times N$ channel matrix $\mathbf{A}$とQAOA角のオフライン最適化をインスタンスと、Basso et al の混合-$q$ガウスアンサンブルの独立無限サイズ極限で行うための$$2^{M}$-phase $θ$辞書を紹介します。 ヘッ! 4$であり, 一定レベルのQAOA制限が証明された。 N=K \leq 100$ and QAOA depth $p=9$, confirmeding offline angle transfer to Rayleigh, Rician/line-of-sight, cascaded double-fading and spacelycorrelated RIS channel at $N\! イン! 5,12\}$。 ほぼ最適のマルチスタートシングルフリップローカル検索基準に到達した性能をN\! \le\! 16$ under order-2 modeling with $2^{5}{=}32$-phase dictionary while the order-4 model shows a performance ceiling under the classical reference。 このアプローチは、より深いQAOA回路を実現するために、将来のフォールトトレラント(FTQ)量子コンピュータにおいて、ほぼ最適の大規模N$のパフォーマンスを実現する経路を示唆している。

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