D-Wave 量子退火器中由嵌入诱导的链强度确定

D-wave 量子退火器需要使用由若干量子比特连接而成的铁磁（FM）链进行嵌入，因为它无法捕获量子比特之间的精确长程耦合，并且保留依赖于硬件类型的特定架构。因此，确定维持链中量子比特 FM 有序性所需的链强度 $J_c$ 对量子退火的精度至关重要。在本研究中，我们针对各种嵌入设计了具有有序和无序量子比特的组合优化问题，以预测适当的 $J_c$ 值。我们使用精确方法分析了不含链和含链的组合优化问题中基态与第一激发态之间的能量间隔 $\Delta_s$ 和 $\Delta_c$。我们还测量了在多次模拟退火采样中观测到每站点精确基态能量 $E_g$ 的概率 $p$。我们证明，$J_c$ 的确定随着组合优化问题中量子比特无序性的增强而愈发敏感。此外，在 $p$ 取最大值处的适当 $J_c$ 值随 $\Delta_s$ 的减小而增大。最后，适当 $J_c$ 值在有序和无序量子比特中分别约为 $\Delta_c/\Delta_s=0.25$ 和 $2.1 E_g$ 处被观测到。