约束量子退火在噪声量子退火机上是否有效？
量子物理
2024-10-24 v1 统计力学
摘要
我们研究了基于惩罚的量子退火（PQA）和约束量子退火（CQA）在解决图划分问题时的性能，考虑了包括退极化噪声、比特翻转噪声和相位翻转噪声在内的各种噪声模型。我们发现，即使在无噪声情况下，PQA或CQA的相对优势也高度依赖于问题本身。PQA通常表现出相对稳定的成功概率，而CQA的性能在不同问题实例间差异显著。值得注意的是，在大多数噪声模型下，CQA会从满足约束的子空间中泄漏，但相位翻转噪声除外，在这种情况下恰好没有泄漏发生。成功概率对噪声强度的依赖性表明，在弱噪声区域，PQA始终优于CQA，而在强相位翻转噪声下，CQA获得了更高的成功概率。然而，即使在这种情况下，整体成功概率仍然很低，这表明在没有开发出纠错量子退火和自主纠错技术来解决从满足约束子空间的泄漏问题之前，CQA对于噪声量子退火机尚不实用。为了在CQA中将系统限制在约束子空间内，可能需要纠错方法和猫码编码，这两种方法都可以抑制比特翻转错误。
引用
@article{arxiv.2410.17528,
title = {Can Constrained Quantum Annealing Be Effective in Noisy Quantum Annealers?},
author = {Ryoya Igata and Myonsok I and Yuya Seki and Yuta Mizuno and Shohei Watabe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.17528},
year = {2024}
}
备注
8 pages, 5 figures