論文の概要: Quantum Optimization of the Color-of-Money Problem on IBM Quantum Hardware: A Proof-of-Concept Study
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.09798v2
- Date: Thu, 08 Oct 2026 04:29:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-10 02:36:53.540792
- Title: Quantum Optimization of the Color-of-Money Problem on IBM Quantum Hardware: A Proof-of-Concept Study
- Title（参考訳）: IBM量子ハードウェアにおけるカラー・オブ・モニー問題の量子最適化:概念実証研究
- Abstract要約: 本稿では,IBM 量子ハードウェアを用いた Vari-of-Money (CoM) 問題の概念量子実装について述べる。
プロトタイプのインスタンスは実際のIBM量子ハードウェア上で実行され、古典的な正確な解法SCIPに対してベンチマークされた。
量子的手法は古典的に得られたのと同じ最適解をうまく再現し、提案手法の正しさと実現可能性を検証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7133902485301862
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The Color-of-Money (CoM) problem is a financial optimization challenge in which enterprises must determine how to allocate and route funds across multiple accounts, currencies, and time periods while satisfying regulatory, operational, and liquidity constraints. As the number of assets, obligations, and planning periods increases, the decision space grows rapidly, making large-scale optimization increasingly challenging for classical approaches. In this work, we present a proof-of-concept quantum implementation of the CoM problem using IBM Quantum hardware. The original optimization problem is formulated as a constrained Mixed-Integer Linear Programming (MILP) problem and transformed into a Quadratic Unconstrained Binary Optimization (QUBO) representation suitable for quantum execution. We employ a Variational Quantum Algorithm (VQA) with Pauli Correlation Encoding (PCE), a qubit efficient encoding technique and apply error-mitigation technique to improve solution fidelity on noisy quantum hardware. A prototype instance consisting of 3 assets, 3 obligations, and 2 time periods was executed on real IBM quantum hardware and benchmarked against classical exact solver SCIP. The quantum approach successfully reproduced the same optimal solution obtained classically, validating the correctness and feasibility of the proposed methodology. While current noisy quantum hardware does not outperform classical optimization on the evaluated small instance, the results demonstrate the feasibility of executing treasury optimization workloads on current quantum hardware and provide a foundation for future investigations.
- Abstract（参考訳）: カラー・オブ・モニー(Color-of-Money、CoM)問題は、規制、運用、流動性の制約を満たしつつ、企業が複数の口座、通貨、時間にまたがる資金の配分とルートを決定するという、金融最適化の課題である。
資産、義務、計画期間の数が増えるにつれて、決定空間は急速に増加し、古典的なアプローチでは大規模な最適化がますます困難になる。
そこで本研究では,IBM Quantumハードウェアを用いたCoM問題の概念量子実装について述べる。
元の最適化問題は、制約付き混合整数線形計画法(MILP)問題として定式化され、量子実行に適した擬似非制約バイナリ最適化(QUBO)表現に変換される。
本手法では, 量子ハードウェアにおける解の完全性を改善するために, 量子ビット効率のよい符号化手法である Pauli correlation Encoding (PCE) を用いた変分量子アルゴリズム (VQA) を用いる。
3つのアセット、3つの義務、2つのタイムタイムからなるプロトタイプインスタンスは、IBMの量子ハードウェア上で実行され、古典的な正確な解法SCIPに対してベンチマークされた。
量子的手法は古典的に得られたのと同じ最適解をうまく再現し、提案手法の正しさと実現可能性を検証する。
現在のノイズの多い量子ハードウェアは、評価された小さなインスタンスにおいて古典的な最適化よりも優れているわけではないが、その結果は、現在の量子ハードウェア上で財務的な最適化ワークロードを実行する可能性を示し、将来の調査の基礎を提供する。
関連論文リスト
- A Gate-Based Quantum Computing Framework for Codon Optimization [0.0]
コドン最適化は、合成生物学、タンパク質発現、バイオテクノロジーにおける重要な応用において難しい問題である。
最適化目標をIsing Hamiltonianとして定式化することにより,コドン最適化のためのゲートベース量子コンピューティングフレームワークを提案する。
提案手法は,変分量子固有解法(VQE),変分量子固有解法(SVQE),量子近似最適化アルゴリズム(QAOA)を用いて検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-10-01T01:05:33Z) - Automatic De-Quantization of Quantum Programs Using Constant Propagation [42.89658025409898]
すべての量子演算は費用がかかるため、短期的なアルゴリズムにおける量子リソースの使用を最小限に抑えることが重要である。
本研究では、量子演算を可能な限り古典計算に非量子化することに焦点を当てる。
量子古典的定数伝播のためのハイブリッド状態モデルを形式化し、オープンソースのMQT Coreツールで最適化を実装し、ベンチマーク回路上で評価する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-05-21T19:21:11Z) - A Comparative Study of Quantum Optimization Techniques for Solving Combinatorial Optimization Benchmark Problems [4.266376725904727]
本稿では,NP-hard問題に対する量子最適化手法の評価を目的とした,包括的なベンチマークフレームワークを提案する。
本フレームワークは,多次元クナップサック問題(MDKP),最大独立集合(MIS),二次割当問題(QAP),市場シェア問題(MSP)など,主要な課題に重点を置いている。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-03-15T13:02:22Z) - Quantum Optimization for Optimal Power Flow: CVQLS-Augmented Interior Point Method [0.0]
本稿では、最適電力フロー(OPF)の量子化最適化手法を提案する。
我々は、内部点法(IPM)とコヒーレント変分量子線形解法(CVQLS)を統合する。
我々は、信頼性の高いOPFソリューションを提供することの有効性を示すために、複数のシステムに対する我々のアプローチを評価する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-12-18T17:43:51Z) - Performant near-term quantum combinatorial optimization [1.1999555634662633]
線形深度回路を用いた最適化問題に対する変分量子アルゴリズムを提案する。
我々のアルゴリズムは、ターゲット量子関数の各項を制御するために設計されたハミルトン生成器からなるアンサッツを使用する。
性能と資源最小化のアプローチは、潜在的な量子計算上の利点の候補として有望である、と結論付けます。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-24T18:49:07Z) - Bayesian Parameterized Quantum Circuit Optimization (BPQCO): A task and hardware-dependent approach [49.89480853499917]
変分量子アルゴリズム(VQA)は、最適化と機械学習問題を解決するための有望な量子代替手段として登場した。
本稿では,回路設計が2つの分類問題に対して得られる性能に与える影響を実験的に示す。
また、実量子コンピュータのシミュレーションにおいて、ノイズの存在下で得られた回路の劣化について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-17T11:00:12Z) - Synergy Between Quantum Circuits and Tensor Networks: Short-cutting the
Race to Practical Quantum Advantage [43.3054117987806]
本稿では,量子回路の初期化を最適化するために,古典計算資源を利用するスケーラブルな手法を提案する。
本手法は, PQCのトレーニング性, 性能を, 様々な問題において著しく向上させることを示す。
古典的コンピュータを用いて限られた量子資源を増強する手法を実証することにより、量子コンピューティングにおける量子と量子に着想を得たモデル間の相乗効果を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-29T15:24:03Z) - Adiabatic Quantum Computing for Multi Object Tracking [170.8716555363907]
マルチオブジェクト追跡(MOT)は、オブジェクト検出が時間を通して関連付けられているトラッキング・バイ・検出のパラダイムにおいて、最もよくアプローチされる。
これらの最適化問題はNPハードであるため、現在のハードウェア上の小さなインスタンスに対してのみ正確に解決できる。
本手法は,既成整数計画法を用いても,最先端の最適化手法と競合することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-17T18:59:20Z) - Variational Quantum Optimization with Multi-Basis Encodings [62.72309460291971]
マルチバスグラフ複雑性と非線形活性化関数の2つの革新の恩恵を受ける新しい変分量子アルゴリズムを導入する。
その結果,最適化性能が向上し,有効景観が2つ向上し,測定の進歩が減少した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-24T20:16:02Z)
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。