Concepts de base
Rydberg原子アレイの局所的な減衰を調整することで、最大独立集合の近似解を効率的に得ることができる。
Résumé
本研究では、Rydberg原子アレイを用いて最大独立集合問題を解くための新しい近似手法を提案している。
- Rydberg原子アレイは、Rydberg励起状態間の強い相互作用により、最大独立集合問題を自然に表現できる。
- 提案手法では、各頂点の「頂点サポート」と呼ばれる量を用いて、Rydberg原子の局所的な減衰を調整する。
- 頂点サポートは頂点の接続性を表す量であり、これを考慮することで、最大独立集合に含まれる可能性の高い頂点を選択的に励起することができる。
- 数値シミュレーションの結果、提案手法は、チェッカーボード状のグラフや密度3.0の乱択グラフにおいて、従来手法と比べて大幅にエラー率を低減できることが示された。
- さらに、提案手法は、2Dキャットステートの生成においても有効であり、フィデリティを0.68から0.90まで向上させることができた。
Stats
チェッカーボードグラフにおいて、提案手法は従来手法と比べて3倍エラー率を低減できる。
密度3.0の乱択グラフにおいて、提案手法はアディアバティシティが不十分な場合でもエラー率を低減できる。
2Dキャットステートの生成において、提案手法はフィデリティを0.68から0.90まで向上させることができる。
Citations
"Rydberg原子アレイは、スケーラビリティと長い位相コヒーレンス時間から、量子シミュレーションプラットフォームとして最も有望なものの1つである。"
"最大独立集合問題は、実用的に重要であるが、ほとんどの場合がNP困難クラスに属しており、既知の古典的多項式アルゴリズムは存在しない。"
"Rydberg原子アレイは、最大独立集合問題のコスト関数と Rydberg ハミルトニアンの類似性から、この問題を効率的に解くことができる。"