经典与量子启发式优化器的 3-正则 3-XORSAT 植入解基准测试
量子物理
2022-02-22 v2
摘要
随着当前半导体技术达到其物理极限，专用硬件已成为应对特定计算密集型挑战的一种选择。以求解二次无约束二值优化（QUBO）问题或等价的伊辛自旋玻璃形式的优化，一直是若干新型专用硬件平台的焦点。这些平台形态各异，从基于数字逻辑对已有算法的高效硬件实现，到实现新算法的模拟硬件提案。本工作中，我们将一类可高效求解的特定线性方程映射到一个具有“高尔夫球场”形能量景观的硬约束满足问题（3-正则 3-XORSAT，或伊辛自旋玻璃），以基准测试其中数种不同方法。我们对富士通数字退火单元（DAU）、D-Wave Advantage 量子退火器、虚拟忆阻计算机、东芝模拟分岔机（SBM）、Bernaschi 等人的 SATonGPU 算法，以及我们实现的并行回火的性能进行了缩放与前置因子分析。我们确定 SATonGPU 和 DAU 目前对该基准具有最小的缩放指数，其中 SATonGPU 具有轻微的缩放优势，并且因其使用大规模并行而拥有远最小的前置因子。我们的工作提供了相对于特定优化问题类的专用优化硬件前景与局限的客观评估和快照。
引用
@article{arxiv.2103.08464,
title = {3-Regular 3-XORSAT Planted Solutions Benchmark of Classical and Quantum Heuristic Optimizers},
author = {Matthew Kowalsky and Tameem Albash and Itay Hen and Daniel A. Lidar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.08464},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 3 figures. v2: Updated to published version