論文の概要: Worldline-Susceptibility Scheduling for Quantum Annealing Beyond Local-Adiabatic Evolution
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.14282v1
- Date: Wed, 15 Jul 2026 18:40:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-17 17:01:32.888374
- Title: Worldline-Susceptibility Scheduling for Quantum Annealing Beyond Local-Adiabatic Evolution
- Title(参考訳): 局所断熱進化を超えた量子アニーリングのためのワールドライン・サセプティビリティ・スケジューリング
- Abstract要約: シミュレーション量子アニーリング時に測定されたワールドライン磁化感受性に基づいて,計算コストの低いサロゲートスケジュールを提案する。
シェリントン・カークパトリック・スピングラスの厳密な対角化を真実として、その結果のスケジュールが従来の線形アニールよりも一貫して優れていることを示す。
これらの結果は、安価な平衡観測値に基づくロバストなスケジューリングが、現実的な有限時間条件下での正確なスペクトルギャップに基づく戦略より優れていることを示唆している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.42681346261503267
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The performance of quantum annealing depends critically on how the available annealing time is distributed along the evolution. Although the Roland Cerf local adiabatic schedule is theoretically optimal, it requires complete knowledge of the instantaneous spectral gap, making it impractical for large optimization problems. We propose a computationally inexpensive surrogate schedule based on the worldline magnetization susceptibility measured during simulated quantum annealing. The susceptibility is obtained directly from equilibrium Monte Carlo sampling and identifies the critical region of the anneal without requiring spectral information. Using exact diagonalization of Sherrington Kirkpatrick spin glass instances as ground truth, we show that the resulting schedule consistently outperforms conventional linear annealing and, for a substantial fraction of instances, also surpasses the exact Roland Cerf schedule. We demonstrate that this unexpected behaviour originates from two finite time failure modes of exact local adiabatic scheduling a boundary gap trap, in which the minimum spectral gap occurs at the end of the anneal, and an oscillatory instability caused by excessively localized time allocation around an interior minimum gap. These results suggest that robust scheduling based on inexpensive equilibrium observables can outperform exact spectral gap based strategies under realistic finite time conditions. The complete methodology is implemented in the open source Qanneal framework.
- Abstract(参考訳): 量子アニールの性能は、利用可能なアニール時間が進化に沿ってどのように分散されるかに大きく依存する。
ローランド・セルフ局所断熱スケジュールは理論上最適であるが、即時スペクトルギャップの完全な知識を必要とするため、大規模な最適化問題には実用的ではない。
シミュレーション量子アニーリング時に測定されたワールドライン磁化感受性に基づいて,計算コストの安いサロゲートスケジュールを提案する。
この感受性は平衡モンテカルロサンプリングから直接得られ、スペクトル情報を必要とせずにアニールの臨界領域を同定する。
シェリントン・カークパトリック・スピングラスの厳密な対角化を基底真理として、結果として得られるスケジュールが従来の線形アニールよりも一貫して優れており、かなりの数の場合、ローランド・サーフの正確なスケジュールを超えていることが示される。
この予期せぬ挙動は、境界ギャップトラップの正確な局所断熱的スケジューリングの2つの有限時間障害モードに起因し、そこでは、アニールの端に最小のスペクトルギャップが発生することと、内部の最小空隙付近で過度に局所化された時間割当に起因する振動不安定性に起因することを実証する。
これらの結果から,安価な平衡観測値に基づくロバストなスケジューリングは,現実的な有限時間条件下での正確なスペクトルギャップに基づく戦略よりも優れていることが示唆された。
完全な方法論はオープンソースのQannealフレームワークで実装されている。
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