論文の概要: Best Annealing Path of Quantum Annealing via Efficient Adiabatic Phase Transition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.30282v1
- Date: Mon, 31 Aug 2026 05:51:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-01 18:31:31.247462
- Title: Best Annealing Path of Quantum Annealing via Efficient Adiabatic Phase Transition
- Title（参考訳）: 効率的な断熱相転移による量子焼鈍の最適焼鈍経路
- Authors: Kiyotaka Murashima,
- Abstract要約: 量子アニーリング(QA)では、基底状態と第1励起状態の間のエネルギー差が小さくなると、それらの遷移確率が増加する。
多くの研究が理論上QAを加速するために進行中であり、そのうちの1つは非確率ハミルトニアンを包含することである。
私はQuantum Monte Carlo(QMC)に触発されたNested Simulated Annealing(NSA)を提案しました。
- 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: Quantum Annealing (QA) has already put into practical use and considered useful for solving many social issues, such as reduction of traffic congestion and delivery optimization. But in QA, when the energy difference between the ground state and the first excited state is small, the transition probability between them increases. Therefore, in order to decrease the transition, QA has to be performed at extremely low temperatures. To simulate the situation, it has the problem in that it takes much time. Many studies are underway to accelerate QA theoretically, one of which is to incorporate non-stoquastic Hamiltonian. On the other hand, I proposed Nested Simulated Annealing (NSA) inspired by Quantum Monte Carlo (QMC). I showed the computational speedup could be achieved dramatically, by considering the idea that the effect of flipping a spin preferentially influenced the spins directly interacting with it. Although NSA was based on such classical concept of causality, the hybrid computation both quantum and classical approach worked well. In this paper, in order to discuss the relationship between NSA and non-stoquastic Hamiltonian like XX-interaction, the spins are treated as continuous variables. I derive the formula to calculate the total energy in both with a problem Hamiltonian and the perturbation Hamiltonian induced by a transverse electromagnetic field. And I will show a clear relationship between local-maxima and the convergence speed when calculating it with the binary spin. More precisely, the annealing path with the smallest local-maxima converges fast, even though it consumes fewer computational resources. Therefore, it is possible to induce an optimal adiabatic phase transition by selecting NSA parameters appropriately. This paper shows an effective method to choose the parameters when simulating QMC on a classical computer.
- Abstract（参考訳）: 量子アニーリング(QA)はすでに実用化されており、交通渋滞の低減や配送最適化など、多くの社会的問題を解決するのに有用であると考えられている。
しかし、QAでは、基底状態と第1励起状態の間のエネルギー差が小さいと、それらの遷移確率は増加する。
したがって, 遷移を減少させるためには, 極低温でQAを行う必要がある。
状況をシミュレートするには、時間がかかりすぎるという問題がある。
多くの研究が理論上QAを加速するために進行中であり、そのうちの1つは非確率ハミルトニアンを包含することである。
一方、私はQuantum Monte Carlo(QMC)にインスパイアされたNested Simulated Annealing(NSA)を提案しました。
スピンを反転させる効果が、スピンと直接相互作用するスピンに優先的に影響を及ぼすという考えを考慮し、計算速度が劇的に向上できることを示した。
NSAはそのような古典的な因果性の概念に基づいていたが、量子と古典の双方のハイブリッド計算はうまくいった。
本稿では, NSA と XX-interaction のような非確率的ハミルトニアンの関係を議論するために, スピンを連続変数として扱う。
逆電磁場によって誘導される問題ハミルトニアンと摂動ハミルトニアンの両方で総エネルギーを計算する公式を導出する。
また、二進スピンで計算する場合、局所最大値と収束速度との明確な関係を示す。
より正確には、最小限の局所最大値を持つアニール経路は、計算資源が少なくても急速に収束する。
したがって、NSAパラメータを適切に選択することで最適な断熱位相遷移を誘導することができる。
本稿では,従来のコンピュータ上でのQMCシミュレーションにおいて,パラメータの選択に有効な方法を示す。
関連論文リスト
- Approaching the Limit in Multiparameter AC Magnetometry with Quantum Control [22.22957615478987]
本稿では,交流磁場の振幅と周波数を推定する量子制御プロトコルを提案する。
特異点を除去するだけでなく、両方のパラメータに対する尋問時間とともに精度の最適スケーリングを同時に復元する。
本研究では, ダイヤモンド中の窒素空孔中心を室温で実験し, 両パラメータの最適スケーリングの同時実現を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-19T18:55:17Z) - Fast-forwardable Lindbladians imply quantum phase estimation [26.310568727393758]
簡単なリンドブラディアンプロセスはQPE型タスクに適応可能であることを示す。
ハイゼンベルク限界スケーリングを実現するQPEとは異なり、リンドブラディアンの進化は標準的な量子極限複雑性に制限される。
これは、ハミルトン力学と異なり、リンドブラディアンの自然散逸進化速度が基本量子極限を飽和させていないことを示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-10-08T08:36:46Z) - 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) - Optimizing random local Hamiltonians by dissipation [44.99833362998488]
簡単な量子ギブスサンプリングアルゴリズムが最適値の$Omega(frac1k)$-fraction近似を達成することを証明した。
この結果から, 局所スピンおよびフェルミオンモデルに対する低エネルギー状態の発見は量子的に容易であるが, 古典的には非自明であることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-04T20:21:16Z) - Alignment between Initial State and Mixer Improves QAOA Performance for
Constrained Optimization [11.445200448951072]
量子交互演算子 ansatz (QAOA) は断熱アルゴリズムと強い関係を持つ。
本稿では, 断熱アルゴリズムの直感がQAOA初期状態を選択するタスクに適用できることを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-05T21:54:28Z) - Quantum annealing showing an exponentially small success probability despite a constant energy gap with polynomial energy [0.0]
断熱状態はエネルギーギャップと遷移行列の2つの部分からなる。
QAの成功確率は、指数関数的に減少するエネルギーギャップにより指数関数的に減少すると考えられている。
計算コストのスケーリングは従来のQAに比べて2次的に改善されていることを数値的に示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-20T04:43:40Z) - Quantum annealing with symmetric subspaces [0.0]
我々は、より効率的な量子アニーリング(QA)のために、ハミルトニアン問題の対称性を保存する駆動ハミルトニアンを提案する。
非断熱遷移は特定の部分空間内でのみ起こるので、我々のアプローチは望ましくない非断熱遷移を抑制する可能性がある。
提案手法は, 目標基底状態とQA後の状態との忠実度の観点から, 従来のスキームよりも優れていた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-20T09:44:23Z) - Shortcuts to Quantum Approximate Optimization Algorithm [2.150418646956503]
我々は「QAOAへのショートカット」(S-QAOA)と呼ばれる新しいアンサッツを提案する。
S-QAOAは、2体相互作用を多く含み、パラメータ自由を解放することで、ターゲットハミルトン状態へのショートカットを提供する。
MaxCut問題とSherrington-Kirkpatrick(SK)モデルを考えると、YY相互作用が最高の性能を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-21T02:24:19Z) - Analytical solution for nonadiabatic quantum annealing to arbitrary
Ising spin Hamiltonian [3.800391908440439]
量子アニーリング(QA)計算の断熱限界を超える任意の$H_I$に対する問題の解析解を示す。
この解は、非断熱計算の精度に関する洞察を与える。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-24T05:36:27Z) - Quantum-optimal-control-inspired ansatz for variational quantum
algorithms [105.54048699217668]
変分量子アルゴリズム (VQA) の中心成分は状態準備回路(英語版)であり、アンザッツ(英語版)または変分形式(英語版)とも呼ばれる。
ここでは、対称性を破るユニタリを組み込んだ「解」を導入することで、このアプローチが必ずしも有利であるとは限らないことを示す。
この研究は、より一般的な対称性を破るアンスの開発に向けた第一歩となり、物理学や化学問題への応用に繋がる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-03T18:00:05Z)
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。