非公平量子基态采样的优势

自近二十年前Kadowaki和Nishimori开创该领域以来，关于量子退火器相对于其经典对应物潜在优越性的争论就一直持续。该领域最近的技术突破导致了尺寸接近实用规模的商用量子退火优化器原型的制造，重新点燃了这一讨论。然而，迄今为止，量子退火加速的演示仍是一个难以实现但令人渴望的目标。在此，我们考察量子退火器提供另一种实际相关的量子增强的能力，即它们充当组合优化问题基态流形有用采样器的能力。我们通过模拟理想的stoquastic和非stoquastic量子退火过程进行数值研究，并使用商用量子退火处理器进行实验，研究了量子退火器采样自旋玻璃基态的方式与经典热采样器不同的能力。我们证明：i) 量子退火器通常非常不同于热优化器地采样自旋玻璃的基态流形；ii) 驱动退火过程的量子涨落性质对基态上的最终分布具有决定性影响；iii) 实验量子退火器采样基态流形的方式显著不同于热退火器和理想量子退火器。我们阐明了量子退火器如何作为补充标准采样算法的强大工具。