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比贝克·博克雷尔;佐伊·冈萨雷斯，伊兹基尔多;Lott，P.亚伦;埃琳娜·斯特巴克;克日什托夫·奥西瓦尔斯基;Emmanuel Papathanasiu;阿列克谢·孔德拉提耶夫;戴维·文图雷利;埃莉诺·里菲尔

量子退火在解决硬排程问题中的代际比较。 （英语） Zbl 07750064号

量子信息处理。 22，第10号，第364号论文，第17页（2023年）.
摘要：我们比较了四种量子退火器的性能，即D波两个,2倍,2000个季度、和优势求解参数化调度问题族的相同集合。这些问题是NP-完全的，实际上相当于顶点着色问题。他们还具有实际动机，并与人工智能的规划问题密切相关。我们研究了导致性能差异的因素，同时将这些因素与硬件升级、对更短退火时间的支持以及铁磁耦合的可能优化分开。虽然较短的退火时间可以提高任何给定问题规模下的解决时间（TTS），但随着退火时间的缩短，TTS相对于问题规模的缩放情况会恶化。相反，优化铁磁耦合可以提高绝对TTS和标度。即使在相同的退火时间和铁磁耦合条件下运行，D-Wave Two和2X之间的性能以及从所有老一代退火炉到Advantage的性能也有显著的统计改善。然而，性能从2X提高到2000Q需要优化退火时间和铁磁耦合。总的来说，由于这些跨代硬件改进和优化，缩放指数从Two的（1.01\pm 0.01）降低到Advantage的（0.259\pm 0.008）。

MSC公司：

81页68 量子计算

关键词：

量子退火;日程安排;图形着色
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\textit{B.Pokharel}等人，《量子信息处理》。22，第10号，第364号论文，第17页（2023年；Zbl 07750064）
全文： 内政部 arXiv公司
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参考文献：

[1] 里菲尔，EG；Polak，W.，《量子计算概论》（2011），剑桥：麻省理工学院出版社，剑桥·Zbl 1221.81003号
[2] 尼尔森，M。；Chuang，IL，量子计算与量子信息（2001），剑桥：剑桥大学出版社，剑桥
[3] 里菲尔，EG；文丘里·D·。；奥戈曼，B。；Do，MB；普里斯泰，EM；Smelyanskiy，VN，为硬操作规划问题编程量子退火器的案例研究，量子Inf.Process。，14, 1, 1 (2015) ·Zbl 1311.81084号 ·doi:10.1007/s11128-014-0892-x
[4] 文丘里·D·。；曼德拉，S。；Knysh，S。；奥戈曼，B。；比斯瓦斯，R。；Smelyanskiy，V.，全连接自旋玻璃的量子优化，Phys。版本X，5，3，031040（2015）
[5] Kim，M.，Venturelli，D.，Jamieson，K.：《在集中式无线接入网络中利用量子退火进行大型MIMO处理》，载于《美国计算机学会数据通信特别兴趣小组会议录》（美国纽约州纽约市计算机协会，2019年），SIGCOMM’19，第241-255页
[6] 马歇尔，J。；文丘里·D·。；母鸡。；Rieffel，EG，暂停的力量：推进对实验量子退火中热化的理解，Phys。修订申请。，11, 044083 (2019) ·doi:10.1103/PhysRevApplied.11.044083
[7] 冈萨雷斯-伊兹基尔多，Z。；格拉布，S。；哈德菲尔德，S。；马歇尔，J。；王，Z。；Rieffel，E.，《铁磁改变暂停的力量》，Phys。修订申请。，15, 044013 (2021) ·doi:10.1103/PhysRevApplied.15.044013
[8] Farhi，E.，Goldstone，J.，Gutmann，S.，Sipser，M.：绝热演化的量子计算。arXiv:quant-ph/0001106（2000）
[9] Smelyanskiy，V.N.，Rieffel，E.G.，Knysh，S.I.，Williams，C.P.，Johnson，M.W.，Thom，M.C.，Macready，W.G.，Pudenz，K.L.：空间探索中硬计算问题的近期量子计算方法。arXiv:1204.2821（2012）
[10] McGeoch，C.，Farré，P.：D-Wave Advantage系统：概述，D-Wave Advantion系统：概述。技术报告14-1049A-A，D-Wave系统（2020）
[11] 问题表示的错误源。https://docs.dwavesys.com/docs/latest/c_qpu_ice.html
[12] Willsch，D.、Willsch、M.、Calaza，C.D.G.、Jin，F.、Raedt，H.D.、Svensson，M.、Michielsen，K.：基准优势和具有精确覆盖问题的D-Wave 2000Q量子退火，arXiv:2105.02208（2021）·Zbl 1508.81553号
[13] Finnila，A。；戈麦斯，M。；塞贝尼克，C。；斯坦森，C。；Doll，J.，《量子退火：最小化多维函数的新方法》，《化学》。物理学。莱特。，219, 5-6, 343 (1994) ·doi:10.1016/0009-2614（94）00117-0
[14] QPU计时。https://docs.dwavesys.com/docs/latest/c_qpu_timing.html
[15] Choi，V.，绝热量子计算中的小嵌入：i参数设置问题，量子Inf.过程。，7, 5, 193 (2008) ·Zbl 1160.81326号 ·doi:10.1007/s11128-008-0082-9
[16] Lucas，A.：许多NP问题的Ising公式。arXiv:1302.5843（2013）
[17] Shin，S.W.，Smith，G.，Smolin，J.A.，Vazirani，U.：评论“区分D波器件的经典和量子模型”。arXiv:1404.6499（2014年）
[18] Pudenz，K.L.：量子退火的参数设置，arXiv电子打印arXiv:1611.07552（2016）
[19] 约翰逊，M。；阿明，M。；吉尔德特，S。；Lanting，T。；Hamze，F。；迪克森，N。；哈里斯·R。；伯克利，A。；Johansson，J。；Bunyk，P.，《制造自旋的量子退火》，《自然》，473，7346，194（2011）·doi:10.1038/nature10012
[20] Job，J。；激光雷达，D.，测试驱动1000量子比特，量子，科学。技术。，3, 3, 030501 (2018)
[21] Boothby，K.，Enderud，C.，Lanting，T.，Molavi，R.，Tsai，N.，Volkmann，M.H.，Altomare，F.，Amin，M.H..，Babcock，M.，Berkley，A.J.，Baron Aznar，C.，Boschnak，M..，Christiani，H.，Ejtemaee，S.，Evert，B.，Gullen，M.唐纳德，A.、Medina Fernandez、T.、Neufeld、R.、Norouzpour、M.、Oh，T.、Ozfidan、I.、Paddon、P.、Perminov、I.，Poulin-Lamarre、G.、Prescott、T.，Raymond、J.、Reis、M.，Rich、C.、Roy、A.、Sadeghi Esfahani、H.、Sato、Y.、Sheldan、B.、Smirnov、A.、Swenson、L.J.、Whittaker、J.，Yao，J.、Yarovoy，A.、Bunyk、，P.I.：第三代超导量子退火处理器设计中的架构考虑，arXiv电子打印arXiv:2108.02322（2021）
[22] Chien，S.、Rabideau，G.、Knight，R.、Sherwood，R.，Engelhardt，B.、Mutz，D.、Estlin，T.、Smith，B.，Fisher，F.、Barrett，T.，Stebbins，G..、Tran，D.：《太空行动学报》（2000年）
[23] Achlioptas，D。；弗里德古特，E.，《k着色性的一个尖锐阈值》，《随机结构》。算法，14，1，63（1999）·Zbl 0962.05055号 ·doi:10.1002/（SICI）1098-2418（1999010）14:1<63:：AID-RSA3>3.0.CO；2-7
[24] Coja Oghlan，A.：通过计数覆盖物上限k着色性阈值，通过计数覆盖物上限k着色性阈值。arXiv:1305.0177（2013）·Zbl 1298.05285号
[25] Rieffel，E.G.，Venturelli，D.，Hen，I.，Do，M.，Frank，J.：来自相变的硬规划问题的参数化族，第二十八届人工智能aaai会议论文集（aaai-14），第2337-2343页（2014）
[26] Culberson，J.，Beacham，A.，Papp，D.：《CP95研究和解决真正困难问题研讨会论文集》，第31-42页（1995）
[27] 里菲尔，EG；文丘里·D·。；奥戈曼，B。；Do，MB；普里斯泰，EM；弗吉尼亚州斯迈利扬斯基，《为难操作规划问题编写量子退火程序的案例研究》，量子Inf.过程。，14, 1, 1 (2015) ·Zbl 1311.81084号 ·doi:10.1007/s11128-014-0892-x
[28] Cai，J.，Macready，W.G.，Roy，A.：寻找图子图的实用启发式，arXiv预印本arXiv:1406.2741（2014）
[29] 科瓦尔斯基，M。；Albash，T。；母鸡。；激光雷达、DA、3-常规三XORSAT植入解决方案经典和量子启发式优化器的基准，量子科学。技术。，7, 2, 025008 (2022) ·doi:10.1088/2058-9565/ac4d1b
[30] Boothby，K.，Bunyk，P.，Raymond，J.，Roy，A.：d波量子处理器的下一代拓扑结构。技术报告14-1026A-C，D-Wave Sys（2019）
[31] Izquierdo，Z.G.，Grabbe，S.，Idris，H.，Wang，Z.，Marshall，J.，Rieffel，E.：暂停的优点：量子退火的参数设置，arXiv预印本arXiv:2205.12936（2022）
[32] 科恩茨，理学硕士；Lechner，W。；Katzgraber，HG；Troyer，M.，在量子退火中嵌入优化问题的开销缩放，PRX quantum，2，4，040322（2021）·doi:10.1103/PRXQuantum.2.040322
[33] Fang，Y.L.，Warburton，P.：最小化微小嵌入能量：量子退火的应用。量子信息处理。19(7), 191 (2020) ·Zbl 1508.81445号
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