Proposal of a new quantum annealing schedule for studying quantum annealing of transverse field Ising models
最近，Heim、Ronnow、Isakov和Troyer [Science 348（2015）215]报道了在物理相关的连续虚时间限制中，正方形晶格上Ising自旋玻璃模型的蒙特卡罗模拟没有显示出使用横向场的量子退火（QA）相对于经典退火（CA）的优越性。虽然他们所使用的QA调度一直沿用传统的QA调度，但是从数学上讲，QA调度并不能保证所使用的调度是性能优化的最佳QA调度。我们提出了一个新的QA时间表研究基于横向场的量子与经典退火的伊辛模型。本QA时间表利用本文中导出的最小有效横向场。该QA计划是为了比较无横向场系统和具有最小有效横向场的系统而制定的。作为一个例子，我们研究了有限低温下正方晶格上Ising自旋玻璃模型的QA。使用物理相关的连续虚时间限制的蒙特卡罗算法进行。作为模拟结果，我们表现出的QA对CA的优越性时，退火时间是足够的。
2019-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Convergence theorems for quantum annealing
我们证明了几个定理，给出了量子退火，这是一个协议，解决一般的优化问题的量子动力学收敛的充分条件。特别地，证明了在横场功率衰减下，横场伊辛模型量子退火的路径积分蒙特卡罗实现的强遍历性。这个结果是比较慢的逆对数衰减的温度在传统的模拟退火。类似的结果证明了格林函数蒙特卡罗方法。本文还讨论了粒子构形连续空间中的优化问题。
2006-08-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonequilibrium work performed in quantum annealing
量子退火是经典优化问题的通用求解器，它充分利用了量子涨落。我们考虑工作统计的量子退火过程的重复，采用Jarzynski等式提出的非平衡统计物理。特别是，我们分析了横向场所做的工作的分布。在自旋玻璃理论中，一种特殊的对称性，规范对称性，导致了量子退火向不同目标之间的非平凡关系。我们相信，我们的结果将是一个替代实现有效的量子计算，以及我们更好地了解量子控制下的系统的非平衡行为的一步。
2011-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum annealing of the random-field Ising model by transverse ferromagnetic interactions
我们在随机场伊辛模型的量子退火过程中引入了横向铁磁相互作用，以加速向目标基态的收敛。当随机场伊辛模型的真实基态具有强铁磁特性时，传统的只使用横向场项的方法收敛缓慢。在这种情况下，横向铁磁相互作用可以显着提高性能。这一结论是通过对瞬时定态能量本征值的分析以及对量子系统采用的Bethe型平均场退火的快速算法得出的。本研究强调了灵活选择量子涨落类型以实现量子退火中最佳性能的重要性。这种灵活性的存在是量子退火相对于模拟退火的一个突出优势。
2007-02-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Proof of avoidability of the quantum first-order transition in transverse magnetization in quantum annealing of finite-dimensional spin glasses
Graduate School of Arts and Sciences, The University of Tokyo（东京大学大学院人文社会系研究科）
该研究证明了在量子退火中，任何有限维自旋系统中横向磁化不存在量子一阶相变，这一结果适用于自旋玻璃系统，表明量子退火中横向磁化的量子一阶相变不会加剧组合优化问题的难度。
2024-01-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermal, quantum and simulated quantum annealing: analytical comparisons for simple models
我们研究各种退火动力学，经典和量子，简单的平均场模型，并解释如何描述其行为的热力学极限的微分方程。我们特别强调量子退火（即薛定谔方程的演化）和模拟量子退火（即量子蒙特卡罗模拟的退火）之间的差异。
2015-12-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Effectiveness of quantum annealing for continuous-variable optimization
该研究测试量子退火在连续变量优化中的性能，发现D-Wave 2000Q仅在有限计算时间内与经典算法相当，而相干量子退火效果更优，证明抑制噪声后硬件量子退火有望超越经典算法。
2023-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Reaching states below the threshold energy in spin glasses via quantum annealing
Michigan State University（密歇根州立大学）
研究通过量子退火在自旋玻璃模型中实现近似优化，发现其能快速找到低于阈值的能量状态，优于经典退火算法。
2026-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Multivariable Optimization: Quantum Annealing & Computation
量子退火技术的最新发展表明了量子退火在解决NP难优化问题中的潜在优势。在这篇文章中，我们简要地指出和讨论量子退火技术的有益特性，并将它们与模拟退火技术进行比较。然后我们简要讨论了一些模型自旋玻璃和动力学约束系统的量子退火研究。
2014-08-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum annealing with Jarzynski equality
我们展示了Jarzynski等式在量子计算中的实际应用。它的实现可能会打开一个方法来解决组合优化问题，最小化一个真正的单值函数，成本函数，与许多参数。我们考虑将Jarzynski等式引入到求解组合优化问题的遗传算法之一量子退火算法中。普通的量子退火遭受非绝热跃迁，其速率由所考虑的量子系统的最小能隙$Δ_{\rm min.}$表征。因此，量子扫描速度被限制为非常慢，以实现获得没有相关误差的解。然而，在我们的策略中显示在本研究中，我们发现，这样的困难将不重要。
2010-07-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Comparative Study of the Performance of Quantum Annealing and Simulated Annealing
通过将伊辛模型的经典马尔可夫动力学的转移矩阵映射到量子哈密顿量，以及量子哈密顿量与模拟退火的相互作用，研究了模拟退火与量子退火的关系。结果表明，这两个运营商，转移矩阵和哈密顿量，共享本征值谱。因此，如果具有缓慢温度变化的模拟退火不会遇到由一阶相变处的指数长弛豫时间引起的困难，那么对于绝热极限中的量子退火的相应过程也是如此。经典-量子映射与逆量子-经典映射的一个重要区别是，短程伊辛模型的马尔可夫动力学映射到短程量子系统，而短程量子系统到经典系统的逆映射则导致长程相互作用.这导致了效率上的差异，模拟退火可以通过量子退火有效地模拟，但反之则不一定成立。我们的结论是，量子退火是更容易实现，是更灵活的模拟退火。我们还指出，目前的映射可以扩展到容纳明确的时间依赖性的温度，这是用来证明量子力学分析的模拟退火的索玛，巴蒂斯塔和奥尔蒂斯。另外，通过经典到量子的映射，给出了求解一维伊辛模型非平衡动力学的另一种方法.
2014-12-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonadiabatic Quantum Annealing for One-Dimensional Trasverse-Field Ising Model
我们提出了一种非绝热的量子退火方法，在这种方法中，我们在非绝热的时间尺度上重复量子退火，并收集许多实现的最终态，以找到其中的基态。这样，我们就用另一个非随机（短时）试验次数的问题代替了绝热量子退火中长退火时间的困难。一维横向场伊辛模型被用来测试这一想法，它表明，非绝热量子退火具有相同的计算复杂性，以找到基态的传统绝热退火。这一结果表明，非绝热方法可以用来取代绝热退火，以避免外部扰动的影响，其中绝热方法是比非绝热对应物更容易。
2013-03-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Annealing for Clustering
Google（谷歌）；Institute for Solid State Physics（固体物理研究所）；University of Tokyo（东京大学）
本文研究了量子退火算法在聚类问题中的应用，量子退火算法可以看作是模拟退火算法的一种扩展。我们推导出一个聚类的QA算法，并提出了一个退火时间表，这在实践中是至关重要的。实验结果表明，所提出的QA算法发现更好的聚类分配比SA。此外，QA和SA一样容易实现。
2009-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.LG
Pulsed quantum annealing
我们提出了一个改进的量子退火协议，即。例如，脉冲量子退火（PQA），以便通过在量子退火过程期间施加脉冲来增加成功概率。众所周知，由于Landau-Zener跃迁，常规量子退火的成功概率降低。通过对系统施加脉冲，我们通过优化脉冲参数来调制成功概率，并与传统的量子退火相比提高了成功概率。我们证明了我们的研究结果为一个单一的量子位的数值和分析。分析模型是基于传递矩阵法，它是在良好的协议与完整的数值结果。我们还研究了多量子比特情况下的PQA协议$i. e.,$随机自旋玻璃的情况下，我们提出了一个整体增加的成功概率比传统的量子退火，通过优化脉冲参数。我们的研究结果表明，PQA可以用来设计未来的高性能量子退火机，特别是对于硬的情况下，传统的QA协议表现不佳。
2020-06-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Relation of classical non-equilibrium dynamics and quantum annealing
伊辛模型的非平衡态动力学是一个经典的随机过程，而量子力学没有经典意义上的随机因素。然而，众所周知，这两个进程之间存在着密切的正式关系。我们重新制定这种关系，并使用它来比较模拟退火，使用经典的随机过程和量子退火来解决组合优化问题的效率。结果表明，经典动力学可以有效地模拟量子力学过程，而反过来不一定是真的。这可能意味着量子退火可以被认为是比模拟退火更强大的优化问题的工具。
2015-03-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exponential Speedup of Quantum Annealing by Inhomogeneous Driving of the Transverse Field
我们表明，对于量子退火，在有和没有纵向随机场的p体相互作用平均场型模型中，某种类型的横向场的非均匀驱动擦除一阶量子相变。由于一阶相变由于指数小的能隙而对量子退火（绝热量子计算）造成严重困难，因此去除一阶相变意味着退火过程的指数加速。本方法可以作为一个简单的协议，量子退火的性能增强，补充非随机哈密顿。
2018-01-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Annealing for Variational Bayes Inference
University of Tokyo（东京大学）；Google（谷歌）；The University of Tokyo（东京大学）
研究了一种基于量子退火的变分贝叶斯（QAVB）推理的确定性退火算法，该算法可以看作是变分贝叶斯模拟退火（SAVB）推理的扩展. QAVB和SAVB一样容易实现。实验结果表明，QAVB发现一个更好的局部最优比SAVB的变分自由能在潜在的狄利克雷分配（LDA）。
2009-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.LG
Reducing errors and gate operations in digitized quantum annealing with local counterdiabatic driving
本文提出一种分解公式，用于减少具有局部反绝热驱动的数字化量子退火中的数字化误差和门操作数量，从而提升量子退火的数字实现性能。
2025-07-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Singular-value decomposition using quantum annealing
在本研究中，我们演示了如何执行，使用量子退火，奇异值分解和主成分分析。量子退火提供了一种找到系统基态的方法，而奇异值分解需要最大本征态。其核心思想是对最终哈密顿量进行符号变换，并通过量子退火得到最大本征态。此外，绝热时间尺度是通过对最大本征值的近似得到的。
2015-08-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fair Sampling by Simulated Annealing on Quantum Annealer
传统的量子退火不能公平地对所有的基态进行采样。我们证明，公平的采样可以通过执行模拟退火量子退火。我们讨论了实施这种方法时发生的问题，并提出了一种替代方法来克服它们。我们数值验证了公平的采样能力，我们的方法在一个小规模的玩具模型。
2019-12-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Annealing: An Overview
在这篇综述中，在提供了量子退火（或绝热量子计算）背后的基本物理概念之后，我们概述了一些最近的理论和实验发展，指出了仍有争议的问题。在简要讨论连续和不连续量子相变基本概念的基础上，我们讨论了量子多体系统跨越量子临界点后缺陷产生的Kibble-Zurek标度.在这个过程中，我们讨论了相关的模型，包括纯的和无序的，并阐明了量子退火协议的实现和一些最近的应用。此外，我们还讨论了环境耦合对量子退火的影响。一些可能的方法，以加快退火协议在封闭系统的详细说明：我们特别关注的配方，以避免不连续的量子相变发生在一些模型中的能隙指数消失的系统大小。
2023-01-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Monte Carlo simulation of a particular class of non-stoquastic Hamiltonians in quantum annealing
量子退火是利用虚拟量子涨落的优化问题的通用求解器。在经典计算中，它的模拟通常是通过Suzuki-Trotter分解使用量子蒙特卡罗模拟来进行的。然而，有时会出现负号的问题，在模拟量子退火与一个精心设计的驱动哈密顿量，因为它属于一类非随机哈密顿。在本研究中，我们提出了另一种方法，以避免在一个特定的类的非随机哈密顿所涉及的负号问题。为了检查该方法的有效性，我们证明了我们的方法，通过将其应用到一个简单的问题，其中包括反铁磁XX相互作用，这是一个典型的非随机哈密顿。
2016-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Variational optimization of the quantum annealing schedule for the Lechner-Hauke-Zoller scheme
退火时间表是优化的参数中的Lechner-Hauke-Zoller（LHZ）计划的量子退火设计的所有到所有的相互作用的伊辛模型代表通用的组合优化问题。我们适应的变分方法提出的松浦等人。（arXiv：2003.09913）的退火时间表的一项表示约束变量固有的LHZ计划与退火时间表的其他条款保持不变。一个简单的铁磁模型和自旋玻璃问题的数值结果表明，非单调退火时间表优化的剩余能量和最终的基态保真度测量的性能。这种改善并不伴随着显着增加的瞬时能隙，这表明了一个动态的观点，除了静态分析在量子退火的实际相关的非绝热过程的研究的重要性。
2021-03-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum versus classical annealing: insights from scaling theory and results for spin glasses on 3-regular graphs
我们讨论的伊辛自旋玻璃，其中每个$S=1/2$自旋反铁磁耦合到其他三个自旋（3-正则图）。利用含时横场诱导量子涨落，采用非平衡量子蒙特卡罗模拟研究了量子玻璃化转变的动力学标度。比较的动态指数和其他临界指数与经典（温度驱动）的过渡，我们得出结论，量子退火是效率低于经典模拟退火使系统进入玻璃相。因此，基于量子退火范例的量子计算对于这类问题不如经典的模拟退火。我们还评论了以前的模拟，其中参数随模拟时间而变化，这与这里模拟的真实哈密顿动力学非常不同。
2015-04-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Annealing in a Kinetically Constrained System
经典和量子退火的动力学约束链的$N$非相互作用的非对称双阱，表示为伊辛自旋在纵向场$h$。它示出，在某些情况下，动力学约束可能会出现从无限高，但消失的狭窄障碍出现在系统的弛豫路径，量子退火利用量子力学渗透足够窄的障碍可能是更有效的比它的热对应。我们用散射动力学的半经典图象对量子系统进行了模拟。
2005-02-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Diabatic quantum and classical annealing of the Sherrington-Kirkpatrick model
本文通过数值模拟比较Sherrington-Kirkpatrick模型上的量子、模拟量子与经典退火，揭示中间时间的透热凸起和关联函数差异，并阐明短时间动力学与高温展开的联系。
2023-06-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Nested Quantum Annealing Correction at Finite Temperature: $p$-spin models
实际器件中的量子退火必然容易受到非绝热跃迁和热噪声引起的误差的影响。嵌套量子退火校正是一种通过在表示逻辑量子比特的一组物理量子比特之间使用全对全惩罚耦合来抑制错误的方法。我们分析表明，嵌套量子退火校正可以有效地抑制铁磁和反铁磁伊辛模型与无限程相互作用的错误。我们的分析表明，嵌套结构可以显着削弱，甚至消除一级相变，其中的能隙关闭指数。嵌套结构还通过降低有效温度来抑制热波动。
2018-03-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
The quantum annealing gap and quench dynamics in the exact cover problem
淬火和退火在量子系统的时间演化中是极端对立的：退火探索具有缓慢变化参数的哈密顿量的平衡相，可以用作解决复杂优化问题的工具。相反，猝灭是哈密顿量的突然变化，产生非平衡状态。在这里，我们调查这两种情况之间的关系。具体地说，我们表明，退火间隙的最小值，这是量子退火算法的一个重要瓶颈，可以从一个动态淬火参数，它描述了淬火后的动态量子态。结合统计工具，包括神经网络的训练，淬火和退火动力学之间的关系可以被利用来再现淬火数据的退火间隙的全功能行为。我们表明，可以通过这种方式获得的退火间隙的部分或全部知识可以用于设计优化的量子退火协议，具有实际的时间解决方案的好处。我们的研究结果是从模拟随机伊辛哈密顿，代表难以解决的情况下，确切的覆盖问题。
2022-01-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Effectiveness of Hybrid Optimization Method for Quantum Annealing Machines
本文提出将基于模拟退火的非量子型 Ising 机与量子退火机结合的混合优化方法，通过预处理固定自旋减少问题规模，并证明该方法即使在大规模模型无法嵌入量子退火机时也能提升解精度。
2025-07-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum annealing of pure and random Ising chains coupled to a bosonic environment
我们使用一种基于准绝热传播路径积分（QUAPI）和矩阵积态（MPS）形式主义相结合的新型数值方法，研究了耦合到玻色子浴的纯随机横向伊辛链的量子退火。我们提出的数值结果高达64自旋的系统，并得出结论，浴干扰量子退火的纯和随机伊辛链。详细介绍了计算约化密度矩阵的数值方法。
2018-09-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Annealing of Hard Problems
量子退火类似于模拟退火，其中隧穿机制取代了热激活。它的性能已在数值模拟中进行了测试，得出了不同的结论。有一类优化问题，其效率可以使用基于自旋玻璃的统计力学的技术来分析研究。
2009-10-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Noise Effects on Diabatic Quantum Annealing Protocols
本文研究噪声对非绝热量子退火协议的影响，通过最大加权独立集问题在耗散环境中比较两种协议，发现耗散大幅削弱其优势，强调实际条件下评估的重要性。
2025-02-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum annealing speedup over simulated annealing on random Ising chains
通过对Jordan-Wigner费米子化问题的等基精确确定性动力学，我们证明了一维随机伊辛模型的量子退火（QA）薛定谔动力学比Glauber主方程模拟退火（SA）有二次加速.这是值得注意的，鉴于Katzgraber等人的论点，PRX 4，021008（2014），因为SA没有遇到任何相变，而QA遇到了。我们还发现了第二个显着的结果：“量子启发”的虚时薛定谔QA提供了进一步的指数加速，即，渐近残余误差随着退火时间$τ$的幂律$τ^{-μ}$而减小。
2016-02-05 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph quant-ph
Open system quantum annealing in mean field models with exponential degeneracy
现实生活中的量子计算机不可避免地受到固有噪声的影响，从而导致这些设备实现耗散非幺正动力学。我们考虑一个开放系统的量子退火算法优化的一个现实的模拟量子器件，它利用噪声引起的热化，并依赖于在有限温度下的非相干量子隧穿。我们分析了该算法的性能考虑一个p-自旋模型，允许平均场准经典解，并在同一时间演示了一阶相变和指数简并的状态。我们证明了有限温度效应引入的噪声是特别重要的动力学指数简并的亚稳态的存在。我们确定了该模型的开放系统量子退火算法的最佳制度，并发现它可以优于模拟退火的参数范围内。
2015-05-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Improving the efficiency of quantum annealing with controlled diagonal catalysts
Keio University（庆应义塾大学）
本研究通过引入额外局部项和利用非绝热跃迁，提出了一种提高量子退火效率的方法，实现时间解决的二次加速并研究参数可转移性。
2026-02-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Annealing with Antiferromagnetic Transverse Interactions for the Hopfield Model
研究了具有$k$ -体相互作用的广义Hopfield模型在反铁磁横向相互作用下的量子退火.我们的目标是研究反铁磁相互作用的有效性，这被证明可以帮助我们避免纯铁磁系统中有问题的一阶量子相变，在随机系统。我们估计量子退火的效率，通过分析两种情况下，嵌入模式的数量是有限的或广泛的大的相图。有限模式模型的相图表明，至少对于$5 \le k \le 21$，存在避免一级相变的退火路径。对于使用$k=4$和$5$的广泛病例也是如此。相反，对于具有$k=3$的有限模式的情况以及具有$k=2$和$3$的大量模式的情况，不可能避免一阶转换。在$k=2$和扩展图案的情况下，自旋玻璃相阻碍量子退火过程。这些结果表明，具有反铁磁横向相互作用的量子退火对某些随机自旋系统也是有效的。
2015-08-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Distinguishing thermal versus quantum annealing using probability-flux signatures across interaction networks
Nagoya University（名古屋大学）
研究通过分析交互网络中的概率流特征，区分热退火与量子退火的动力学差异，揭示量子隧穿对退火过程的影响。
2025-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Quantum Monte Carlo Annealing with Multi-Spin Dynamics
我们介绍了一种新的模拟量子退火（SQA）算法，它采用了多自旋量子涨落算子。与通常的横场不同，短程双自旋翻转相互作用被包含在驱动哈密顿量中。描述并测试了能够有效模拟大型无序系统的量子蒙特卡罗算法。SQA的第一个应用程序，在一个随机的正方形晶格伊辛自旋玻璃显示，多自旋驱动器的哈密顿改进后，通常的横向场。这项工作铺平了道路，更系统的调查使用多自旋量子波动的更广泛的问题。
2017-01-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum-thermal annealing with cluster-flip algorithm
在二维自旋玻璃模型中研究了采用团簇翻转算法的量子热退火方法。温度（T）和横向场（Gamma）沿T-Gamma平面上的线性路径以相同的速率同时降低。我们发现，附加的横向场的脉冲冻结的本地自旋产生一个很好的近似解与低的计算成本。
2009-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Simulated quantum annealing of double-well and multi-well potentials
我们分析了量子退火作为一种启发式优化方法的性能，以找到各种连续模型的绝对最小值，包括只有两个井的景观，以及具有许多竞争最小值和无序的模型。使用投影量子蒙特卡罗（QMC）算法进行的模拟进行比较与那些基于有限温度路径积分QMC技术和经典退火。我们表明，投影QMC算法比有限温度QMC技术更有效，并且如果进行适当的远程移动，则两者都不如经典退火。然而，随着优化问题难度的增加，经典退火算法的效率下降，而投影QMC算法保持稳定的性能，最终成为最有效的优化工具。我们讨论了我们的研究结果的影响的绝热量子计算机使用随机模拟进行经典计算机的效率测试的突出问题。
2015-10-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Annealing and Analog Quantum Computation
我们在这里回顾量子退火的最新成功，即，利用量子涨落优化复杂系统的成本或能量函数。通过研究这些计算困难的问题到经典自旋玻璃问题的映射，在连续的步骤中引入了这个概念。量子自旋玻璃问题的出现与量子涨落的引入，以及退火行为的系统，因为这些波动慢慢减少到零。这为实现模拟量子计算提供了一个通用框架。
2008-03-24 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph quant-ph
Classical Simulated Annealing Using Quantum Analogues
在本文中，我们考虑使用某些经典类似的量子隧穿行为，以提高模拟退火的一般伊辛形式的离散自旋系统的性能。具体而言，我们认为使用多个同时自旋翻转在每个退火步骤作为模拟量子自旋相干性以及修改的玻尔兹曼接受概率模仿量子隧穿。我们发现，在某些退火时间表下，使用多次自旋翻转确实是有利的，但仅限于长退火时间。
2021-04-27 cond-mat.stat-mech math.OC quant-ph
Quantum annealing and thermalization: insights from integrability
我们解决了一个模型，具有所需的量子退火计算的基本功能：在基态纠缠，可控的退火速度，基态能量分开的间隙在整个演化过程中，和一个可编程的计算问题，是由参数编码的伊辛部分的自旋哈密顿量。我们的解决方案，使最终的非绝热激发的精确非微扰表征，包括其数量与退火速率和系统大小的缩放。我们证明了量子关联可以加速计算，并在退火协议结束时，导致所有微观状态的完美吉布斯分布。
2018-10-27 cond-mat.stat-mech nlin.SI quant-ph
Relaxation of the EM Algorithm via Quantum Annealing for Gaussian Mixture Models
通过引入量子退火的概念，提出了一种改进的期望最大化算法，我们称之为确定性量子退火期望最大化算法（DQAEM）。期望最大化（EM）算法是一种已建立的计算最大似然估计的算法，并应用于许多实际应用。然而，它是已知的EM严重依赖于初始值，其估计有时被困于局部最优。为了解决这个问题，量子退火（QA）被提出作为一种新的优化方法的量子力学的动机。通过使用QA，我们制定DQAEM，并提出了一个定理，支持其稳定性。最后，我们展示了数值模拟，以确认其效率。
2017-01-12 cond-mat.stat-mech quant-ph stat.ML
Quantum Annealing - Foundations and Frontiers
我们简要回顾了各种计算方法的最优化问题的解决方案。本文首先讨论了几种经典的算法，如Metropolis算法和模拟退火算法。我们继续描述量子方法，即绝热量子计算和量子退火。接下来，将讨论新的D-Wave计算机以及D-Wave小组在该领域的最新进展。我们提出了一套标准，可以帮助测试这些计算机的量子特性。最后，我们列出了未来研究的考虑因素。
2014-08-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con quant-ph
Quantum Annealing and Computation
本文回顾量子退火与模拟计算，探讨量子涨落（隧穿）在崎岖能量景观中搜索基态的量子优势，并讨论其作为物理过程求解计算难题的最优解。
2022-03-28 cond-mat.stat-mech
Deterministic Quantum Annealing Expectation-Maximization Algorithm
极大似然估计（MLE）是机器学习中最重要的方法之一，而期望最大化（EM）算法常用于获得最大似然估计。然而，EM严重依赖于初始配置，并未能找到全局最优。另一方面，在物理学领域，量子退火（QA）被提出作为一种新的优化方法。出于QA的动机，我们提出了EM的量子退火扩展，我们称之为确定性量子退火期望最大化（DQAEM）算法。我们还讨论了它的优点的路径积分公式。此外，通过数值模拟，我们说明了它是如何工作的MLE，并表明DQAEM优于EM。
2017-04-19 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph quant-ph
Simulated Quantum Annealing Can Be Exponentially Faster than Classical Simulated Annealing
模拟量子退火（SQA）是一种马尔可夫链蒙特卡罗算法，它对量子退火（QA）哈密顿量的平衡热状态进行采样。除了模拟量子系统之外，SQA也被提出作为另一种受物理启发的经典组合优化算法，与经典模拟退火一起。然而，在许多情况下，确定QA和SQA的性能仍然是一个开放的挑战。QA优于经典模拟退火的一个证据来自Farhi，Goldstone和Gutmann的一个例子。设计了一个具有薄的高能量势垒的位对称代价函数，以显示经典模拟退火和量子退火之间的指数分离，对于经典模拟退火，热波动需要指数时间来爬上势垒，量子退火通过势垒并在多时间内达到全局最小值，可以说是利用量子隧穿。在这项工作中，我们应用比较方法严格地表明，马尔可夫链的基础SQA有效地采样的目标分布，并找到全局最小值的尖峰成本函数在多项式时间。我们的工作提供了证据，越来越多的共识，SQA继承至少有一些隧道在QA的优势，所以QA是不太可能实现指数加速超过经典计算仅仅通过使用量子隧道。因为我们只分析一个特定的模型，所以这个证据不是决定性的。然而，这里应用的技术-包括从绝热路径的热启动和使用量子基态概率分布来理解SQA的平稳分布-可能对未来的研究有价值的性能SQA的成本函数QA是有效的。
2016-06-23 cond-mat.stat-mech cs.DS math.PR
Quantum Annealing search of Ising spin glass ground state(s) with tunable transverse & longitudinal fields
在这里，我们首先简要讨论量子退火技术。然后我们研究了横向场和纵向场同时调谐的Sherrington-Kirkpatrick自旋玻璃模型的量子退火。这两个场都与时间有关，并且从高值开始同时消失。我们解决，而小的系统，含时薛定谔方程的总哈密顿量采用数值技术。在退火结束时，我们得到的最终态与经典自旋玻璃系统的精确基态有很高的重叠度。
2014-05-15 cond-mat.stat-mech
Hybrid Optimization Method Using Simulated-Annealing-Based Ising Machine and Quantum Annealer
提出一种结合非量子Ising机器预处理与量子退火器求解子模型的混合优化方法，在全连接随机Ising模型中优于单独方法。
2023-11-14 cond-mat.stat-mech
