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Embedding quantum optimization problems using AC driven quantum ferromagnets
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AI
DOI：10.1088/1402-4896/ae5fec.png)
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摘要
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类比量子优化方法，例如量子退火，是使用量子硬件解决困难优化和采样问题的有前景且至少部分抗噪声的方法。然而，迄今为止，它们未能展示出广泛适用的量子加速，其重要贡献因素是嵌入过程中的减速，该过程将逻辑变量映射到物理量子比特的长链上，以在短程2D硬件网格上实现任意连接性。除了量子比特数量上的空间开销外，嵌入还可能导致严重的时间开销，源于单个链在演化过程中不同时间“冻结”成铁磁态的过程，一旦冻结，该单个逻辑变量的隧穿率随链长呈指数衰减。我们展示了通过像RFQA协议（Kapit和Oganesyan, Quant. Sci. Tech. 6, 025013 (2021)）中的量子比特参数局部AC变化，可以通过我们称之为“交响隧穿”的修改协议显著缓解此效应。我们提供了普遍论据和大量数值证据，表明哈密顿量中添加AC项可显著加速多量子比特隧穿。我们探讨了同步链内AC音调的方案以进一步改善性能。在规模化实现后，这些方法可能显著改善在近期硬件上实现量子缩放优势的前景。
Keyword:
quantum optimization
quantum annealing
embedding
AC-driven quantum ferromagnets
tunneling acceleration
期刊
IF:
2.6
论文数:
4.3K
被引数:
2.5W
机构
引用论文
QuEST and High Performance Simulation of Quantum ComputersQuEST与量子计算机的高性能仿真.png)
SCIENTIFIC REPORTS
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