論文の概要: Neutral-Atom-based Quantum Optimization for Resource Allocation in NOMA Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.26556v1
• Date: Tue, 22 Sep 2026 15:10:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-24 01:05:39.719855
• Title: Neutral-Atom-based Quantum Optimization for Resource Allocation in NOMA Networks
• Title（参考訳）: NOMAネットワークにおけるリソース割り当てのための中性原子ベースの量子最適化
• Abstract要約: 無線通信ネットワークでは、多くの資源最適化問題は非決定論的時間ハード(NP-hard)である。 本稿では,中性原子量子プラットフォームを用いた最大アクセス問題(MAP)の解法について検討する。 計算負担を軽減するため、MAPはグラフ理論における最大独立集合(MIS)問題として等価に再構成される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.273323258665254
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In wireless communication networks, many resource optimization problems are nondeterministic polynomial-time hard (NP-hard) due to their combinatorial nature and high computational complexity. Recently, neutral-atom-based quantum computing has emerged as a promising platform for efficiently solving such problems by leveraging quantum superposition and entanglement. However, its application to wireless communication optimization problems remains largely unexplored. In this paper, we investigate the use of neutral-atom quantum platforms to solve the maximum access problem (MAP), formulated as a mixed-integer programming task that jointly considers admission control, user clustering, channel assignment, and power allocation in a non-orthogonal multiple access (NOMA)-enabled uplink network. To reduce the computational burden, the MAP is equivalently reformulated as a maximum independent set (MIS) problem in graph theory. This reformulation enables the use of the neutral atom platform based on Rydberg atom arrays, where the MIS problem is naturally encoded into the physical geometry and blockade constraints of the quantum system. Numerical results demonstrate the feasibility and potential of this approach for addressing large-scale wireless resource optimization problems.
• Abstract（参考訳）: 無線通信ネットワークにおいて、多くの資源最適化問題は、組み合わせの性質と高い計算複雑性のため、非決定論的多項式時間ハード(NP-hard)である。 近年,量子重ね合わせと絡み合いを利用して,この問題を効率的に解決するためのプラットフォームとして,中性原子ベースの量子コンピューティングが登場している。 しかし、無線通信最適化問題へのその応用は、未検討のままである。 本稿では、非直交多重アクセス(NOMA)対応アップリンクネットワークにおいて、入出力制御、ユーザクラスタリング、チャネル割り当て、電力割り当てを共同で検討する混合整数プログラミングタスクとして定式化された、MAP(Maximum Access problem)を解決するために中性原子量子プラットフォームを使用することを検討する。 計算負担を軽減するため、MAPはグラフ理論における最大独立集合(MIS)問題として等価に再構成される。 この改質により、リドバーグ原子配列に基づく中性原子プラットフォームの使用が可能となり、MIS問題は自然に量子系の物理幾何学とブロッキング制約に符号化される。 大規模無線リソース最適化問題に対するこのアプローチの有効性と可能性を示す数値的な結果を得た。

関連論文リスト

• SPLIT-Q: A Scalable Sequential Quantum Computing Framework for Coherent Controlled Islanding [10.677892416842944]
  制御された島の境界は、妥協されたグリッドを接続された電気的に持続可能な島に分割することで伝播する。 古典的な手法では、ネットワークサイズと島数の増加に伴い、計算コストが急速に増加します。 本研究では,量子ビット結合型逐次分散量子近似最適化アルゴリズム(QAOA)を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-08-13T01:47:54Z)
• A quantum wire approach to weighted combinatorial graph optimisation problems [0.0]
  本稿では,Rydberg-blockaded 原子の連鎖に基づく効率的な符号化方式を実験的に提案する。 中性原子アーキテクチャに最大重み付き独立集合(MWIS)と2次非制約二元最適化(QUBO)問題を埋め込む。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-21T13:00:51Z)
• Multi-Objective Routing Optimization Using Coherent Ising Machine in Wireless Multihop Networks [4.4727509471456495]
  Coherent Ising Machines (CIM) は、無線ネットワークにおける多目的ルーティング最適化のための量子インスパイアされたアルゴリズムである。 CIMは、トポロジ固有の調整を必要とせずに、多様なネットワークトポロジにわたって強力なスケーラビリティを示す。 その結果、CIMは数百のノードと数千のエッジを含むネットワークに対して、実現可能でほぼ最適のソリューションを提供することがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-10T23:59:50Z)
• Reconfigurable Intelligent Surface (RIS)-Assisted Entanglement Distribution in FSO Quantum Networks [62.87033427172205]
  自由空間光(FSO)量子チャネルに依存する量子ネットワーク(QN)は、光ファイバー基盤の確立が困難でコストがかかる環境における量子アプリケーションをサポートすることができる。 エンタングルメント分布のための仮想視線を提供する費用効率の高いフレームワークとして,再構成可能なインテリジェントサーフェス(RIS)を用いたFSOベースのQNを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-19T17:16:40Z)
• Generative AI-enabled Quantum Computing Networks and Intelligent Resource Allocation [80.78352800340032]
  量子コンピューティングネットワークは、大規模な生成AI計算タスクと高度な量子アルゴリズムを実行する。 量子コンピューティングネットワークにおける効率的なリソース割り当ては、量子ビットの可変性とネットワークの複雑さのために重要な課題である。 我々は、生成学習から量子機械学習まで、最先端強化学習(RL)アルゴリズムを導入し、最適な量子リソース割り当てを行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-13T17:16:38Z)
• Assessing Quantum Computing Performance for Energy Optimization in a Prosumer Community [1.072460284847973]
  消費者問題」とは、利用者のニーズ、電力価格、地域再生可能エネルギーの可利用性に基づいて家庭の負荷をスケジューリングする問題である。 量子コンピュータは、量子演算の本質的な並列性のおかげで、この問題を扱う上で大きなブレークスルーをもたらす可能性がある。 本報告では,シミュレータと実量子ハードウェアを用いた,様々な問題サイズに対する広範な実験について報告する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-17T15:48:51Z)
• Quantum Annealing for Single Image Super-Resolution [86.69338893753886]
  単一画像超解像(SISR)問題を解くために,量子コンピューティングに基づくアルゴリズムを提案する。 提案したAQCアルゴリズムは、SISRの精度を維持しつつ、古典的なアナログよりも向上したスピードアップを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-18T11:57:15Z)
• Optimizing Tensor Network Contraction Using Reinforcement Learning [86.05566365115729]
  本稿では,グラフニューラルネットワーク(GNN)と組み合わせた強化学習(RL)手法を提案する。 この問題は、巨大な検索スペース、重い尾の報酬分布、そして困難なクレジット割り当てのために非常に難しい。 GNNを基本方針として利用するRLエージェントが,これらの課題にどのように対処できるかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-18T21:45:13Z)
• Entanglement Rate Optimization in Heterogeneous Quantum Communication Networks [79.8886946157912]
  量子通信ネットワークは、将来6G以降の通信ネットワークにおいて重要な構成要素となる可能性のある、有望な技術として登場しつつある。 近年の進歩は、実際の量子ハードウェアによる小規模および大規模量子通信ネットワークの展開に繋がった。 量子ネットワークにおいて、絡み合いは異なるノード間でのデータ転送を可能にする鍵となるリソースである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-30T11:34:23Z)
• Hardware-Efficient, Fault-Tolerant Quantum Computation with Rydberg Atoms [55.41644538483948]
  我々は中性原子量子コンピュータにおいてエラー源の完全な特徴付けを行う。 計算部分空間外の状態への原子量子ビットの崩壊に伴う最も重要なエラーに対処する,新しい,明らかに効率的な手法を開発した。 我々のプロトコルは、アルカリ原子とアルカリ原子の両方にエンコードされた量子ビットを持つ最先端の中性原子プラットフォームを用いて、近い将来に実装できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-27T23:29:53Z)

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。