Understanding domain-wall encoding theoretically and experimentally
Understanding domain-wall encoding theoretically and experimentally
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从理论上和实验上理解域墙编码
DOI：
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Raouf Dridi
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Jesse Berwald;N. Chancellor;Raouf Dridi
我们分析了将高于二元的离散变量（这些模型有时称为离散二次模型）的成对相互作用编码为基于一维伊辛链上的域壁的二元变量的方法。我们讨论这与量子退火以及许多门模型算法（例如 VQE 和 QAOA）的关系。我们从理论上表明，对于量子计算实际感兴趣的问题，并假设二元变量之间仅存在二次相互作用，就每个离散变量的二元变量数量而言，不可能有更有效的通用编码。我们还使用 D-Wave Advantage 1.1 通量量子位量子退火计算机来证明，与传统的 one-hot 编码相比，畴壁编码的动力学实际上会稍后冻结。第二个结果可以帮助解释域墙相对于 one-hot 的显着性能改进，这一点在最近的 D-Wave 硬件实验中得到了体现。这是一个重要的结果，因为通常问题编码和底层物理是分开考虑的，我们的工作表明，一起考虑它们可能是一个更有用的范例。我们认为这个实验结果也可能适用于许多其他设置，我们讨论了这对门模型和量子启发算法的影响。本文是主题“量子退火和计算：挑战和观点”的一部分。
We analyse the method of encoding pairwise interactions of higher-than-binary discrete variables (these models are sometimes referred to as discrete quadratic models) into binary variables based on domain walls on one-dimensional Ising chains. We discuss how this is relevant to quantum annealing, but also many gate model algorithms such as VQE and QAOA. We theoretically show that for problems of practical interest for quantum computing and assuming only quadratic interactions are available between the binary variables, it is not possible to have a more efficient general encoding in terms of number of binary variables per discrete variable. We furthermore use a D-Wave Advantage 1.1 flux qubit quantum annealing computer to show that the dynamics effectively freeze later for a domain-wall encoding compared with a traditional one-hot encoding. This second result could help explain the dramatic performance improvement of domain wall over one-hot, which has been seen in a recent experiment on D-Wave hardware. This is an important result because usually problem encoding and the underlying physics are considered separately, our work suggests that considering them together may be a more useful paradigm. We argue that this experimental result is also likely to carry over to a number of other settings, we discuss how this has implications for gate-model and quantum-inspired algorithms. This article is part of the theme issue ‘Quantum annealing and computation: challenges and perspectives’.
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影响因子：
6.4
作者：
Preskill, John
通讯作者：
Preskill, John
DOI：
10.48550/arxiv.1605.07549
发表时间：
2016
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Chancellor N
通讯作者：
Chancellor N
Max k-SAT 和高阶奇偶校验直接映射到 Chimera 图
DOI：
10.48550/arxiv.1604.00651
发表时间：
2016
期刊：
--
影响因子：
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作者：
Chancellor N
通讯作者：
Chancellor N
影响因子：
2.9
作者：
Callison, Adam;Chancellor, Nicholas
通讯作者：
Chancellor, Nicholas