| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2024-11-26 13:20
［ポスター講演］フィードバック型量子最適化における二次近似によるスケーラブルな回路深さの削減
○荒井 盾・岡田 健・中野裕一郎・御手洗光祐（阪大）・藤井啓祐（阪大/理研） |
| 抄録 |
（和） |
近年，組み合わせ最適化問題を解くための新たな量子アルゴリズムとして，フィードバック型量子最適化アルゴリズムが提案された．
この手法は，測定結果をフィードバックすることで量子回路のパラメータを決定するため，量子近似最適化アルゴリズムにおいてボトルネックの一つとなっているパラメータの最適化を回避することができる．
一方，フィードバック型量子最適化の大きな欠点は，深い回路を必要とすることであり，ノイズのある量子コンピュータには不向きである．
そこで本研究ではフィードバック型量子最適化において，時間間隔に関する二次近似を導入することで回路深さの削減を可能にする新しいフィードバック則を提案する．
さらに最大カット問題に対する数値シミュレーションを行い，提案手法によって回路深さが一桁以上削減されたことを報告する． |
| （英） |
Recently, a feedback-based quantum optimization algorithm has been proposed as a new quantum algorithm for solving combinatorial optimization problems.
The method explicitly determines quantum circuit parameters by feeding back measurement results thus avoids classical parameter optimization that is known to cause significant trouble in quantum approximate optimization algorithm.
Meanwhile, a significant drawback of the feedback-based quantum optimization is that it requires deep circuits, rendering the method unsuitable to noisy quantum devices.
In this study, we propose a new feedback law that can reduce the circuit depth by introducing a quadratic approximation with respect to the time interval.
By numerical simulations on the maximum cut problem we find that our method reduces the circuit depth by more than an order of magnitude. |
| キーワード |
（和） |
組み合わせ最適化 / 量子アルゴリズム / 量子リアプノフ制御 / / / / / |
| （英） |
combinatorial optimization / quantum algorithm / quantum Lyapunov control / / / / / |
| 文献情報 |
信学技報 |
| 資料番号 |
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| 発行日 |
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| ISSN |
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| PDFダウンロード |
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| 研究会情報 |
| 研究会 |
QIT |
| 開催期間 |
2024-11-26 - 2024-11-28 |
| 開催地（和） |
サンポートホール高松 |
| 開催地（英） |
Sunport Hall Takamatsu |
| テーマ（和） |
量子情報，一般 |
| テーマ（英） |
Quantum Information |
| 講演論文情報の詳細 |
| 申込み研究会 |
QIT |
| 会議コード |
2024-11-QIT |
| 本文の言語 |
日本語 |
| タイトル（和） |
フィードバック型量子最適化における二次近似によるスケーラブルな回路深さの削減 |
| サブタイトル（和） |
|
| タイトル（英） |
Scalable circuit depth reduction in feedback-based quantum optimization with a quadratic approximation |
| サブタイトル（英） |
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| キーワード(1)（和/英） |
組み合わせ最適化 / combinatorial optimization |
| キーワード(2)（和/英） |
量子アルゴリズム / quantum algorithm |
| キーワード(3)（和/英） |
量子リアプノフ制御 / quantum Lyapunov control |
| キーワード(4)（和/英） |
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| キーワード(5)（和/英） |
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| キーワード(6)（和/英） |
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| キーワード(7)（和/英） |
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| キーワード(8)（和/英） |
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| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） |
荒井 盾 / Don Arai / アライ ドン |
| 第1著者 所属（和/英） |
大阪大学 (略称： 阪大)
Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） |
岡田 健 / Ken N. Okada / オカダ ケン |
| 第2著者 所属（和/英） |
大阪大学 (略称： 阪大)
Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） |
中野 裕一郎 / Yuichiro Nakano / ナカノ ユウイチロウ |
| 第3著者 所属（和/英） |
大阪大学 (略称： 阪大)
Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） |
御手洗 光祐 / Kosuke Mitarai / ミタライ コウスケ |
| 第4著者 所属（和/英） |
大阪大学 (略称： 阪大)
Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） |
藤井 啓祐 / Keisuke Fujii / フジイ ケイスケ |
| 第5著者 所属（和/英） |
大阪大学/理化学研究所 (略称： 阪大/理研)
Osaka University/RIKEN Center (略称： Osaka Univ./RIKEN) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第6著者 所属（和/英） |
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| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第9著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第32著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第33著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第34著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第35著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第36著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第36著者 所属（和/英） |
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| 講演者 |
第1著者 |
| 発表日時 |
2024-11-26 13:20:00 |
| 発表時間 |
90分 |
| 申込先研究会 |
QIT |
| 資料番号 |
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| 巻番号（vol） |
vol. |
| 号番号（no） |
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| ページ範囲 |
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| 発行日 |
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