热化、冻结与噪声：解读实验量子退火器

通过对比两台在不同温度下运行的量子退火器的性能，我们探讨了近期关于温度在这些设备中的作用及其作为“玻尔兹曼采样器”功能的问题。利用一种可靠计算大规模自旋玻璃实例能级简并度的方法，我们能够从退火运行的输出中估计依赖于实例的有效温度。我们的结果表明，退火器的输出分布通常并不对应于经典的玻尔兹曼分布。对于发生经典热化的一小部分实例，我们发现其有效温度显著高于物理温度。我们在这一区域的结果为“冻结”图像提供了进一步证据，即输出是从量子退火过程中更早时刻确定的平衡分布中采样的。我们还发现，不同编程周期下的有效温度波动很大，且这种影响随问题规模增大而加剧。我们讨论了这些结果对未来设计作为高效玻尔兹曼采样器的量子退火器以及对此类退火器进行编程的启示。