在 D-Wave 2000Q 上优化自旋反转变换
量子物理
2022-10-27 v2 新兴技术
摘要
D-Wave Systems 的商用量子退火器使得在近乎常数时间内获得某些 NP 难问题的高质量近似解成为可能。在 D-Wave 上求解问题之前，可应用若干预处理方法，其中之一是所谓自旋反转或规范变换。自旋反转变换翻转 D-Wave 所最小化的问题的 Ising 或 QUBO（二次无约束二值优化）表示中选定的变量与系数的符号。自旋反转变换保持 Ising 模型的基态不变，但可平均掉器件上由模拟与系统误差引起的偏置，从而改善 D-Wave 返回的解的质量。本文研究了自旋反转变换在 D-Wave 2000Q 上的有效性。我们考虑两个重要的 NP 难问题——最大团与最小顶点覆盖问题，并在多种输入问题图上表明，使用自旋反转变换能在解的质量上带来实质性提升。与 D-Wave 内置的原生自旋反转不同，我们考虑了更通用的反转单个自旋的方式，并研究了其对问题类型的依赖、对自旋反转概率的依赖，以及在量子比特而非链层级进行反转的可能优势。最重要的是，对于给定的单个问题，我们利用我们的发现通过遗传优化算法来优化自旋反转变换。
引用
@article{arxiv.1906.10955,
title = {Optimizing the spin reversal transform on the D-Wave 2000Q},
author = {Elijah Pelofske and Georg Hahn and Hristo Djidjev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.10955},
year = {2022}
}