Experimental signature of programmable quantum annealing
Quantum annealing is a general strategy for solving difficult optimization problems with the aid of quantum adiabatic evolution. Both analytical and numerical evidence suggests that under idealized, closed system conditions, quantum annealing can outperform classical thermalization-based algorithms such as simulated annealing. Current engineered quantum annealing devices have a decoherence timescale which is orders of magnitude shorter than the adiabatic evolution time. Do they effectively perform classical thermalization when coupled to a decohering thermal environment?
プログラム可能な量子アニーリングの実験的痕跡
量子アニーリングは、量子の断熱的な進化を用いて、難しい最適化問題を解決するための一般的な方法です。分析的および数値的証拠は、理想的な、閉じたシステム条件の下では、量子アニーリングが、シミュレーテッドアニーリングのような古典的な熱中性子化ベースのアルゴリズムよりパフォーマンスが優れていることを示唆しています。現在の工学的な量子アニーリング機器は、断熱的な進化時間より短い規模のデコヒーレンス時間スケールを持ちます。デコヒーレンスを起こす熱環境と結合するとき、この機器は古典的な熱中性子化を効果的に実行するのでしょうか？
Here we present an experimental signature which is consistent with quantum annealing, and at the same time inconsistent with classical thermalization. Our experiment uses groups of eight superconducting flux qubits with programmable spin–spin couplings, embedded on a commercially available chip with >100 functional qubits. This suggests that programmable quantum devices, scalable with current superconducting technology, implement quantum annealing with a surprising robustness against noise and imperfections.
ここで、我々が提示するのは、量子アニーリングと一致していて、同時に古典的な熱中性子化とは矛盾する実験痕跡です。我々の実験では、いくつかのグループの8つの、プログラム可能なスピン-スピン結合の、＞100の機能量子ビットの市販のチップに埋め込んだ超伝導磁束量子ビットを使います。これが、現在の超伝導テクノロジーで測定可能な、プログラム可能な量子デバイスが、ノイズと欠陥に対して驚くべきロバスト性で量子アニーリングを実行することを示唆しています。
