Andrew King(D-Wave)

Recent advances in coherent quantum annealing

Improvements in the control of D-Wave superconducting quantum annealers has recently made possible coherent annealing, where closed-system quantum annealing is realized with no significant effects from the thermal environment. This has brought a breakthrough in the experimental probing of coherent quantum dynamics. I will discuss recent demonstrations, including large-scale many-body realizations of the quantum Kibble-Zurek mechanism and Landau-Zener transition. I will also discuss applications to NP-hard optimization problems, where a dynamical speedup over thermal annealing was recently established in thousands of qubits, confirming theoretical and experimental condensed-matter results from the 1990s that originally motivated the development of quantum annealers.

(和訳)

コヒーレントな量子アニーリングに関する最近の進展

D-Waveの超伝導量子アニーラーにおける制御技術の向上により、熱環境の影響を受けずに閉じた系の量子アニーリングを実現するコヒーレントなアニーリングが可能になった。これにより、コヒーレントな量子ダイナミクスの実験的検証が飛躍的に進歩した。本講演では、大規模な量子多体系のKibble-Zurek機構やLandau-Zener転移の実現など、最近の実証実験について報告する。また、NP困難な最適化問題への応用についても議論する。最近、数千量子ビットの規模でシミュレーテッド・アニーリングよりも動的に高速であることが確立され、量子アニーラーの開発の原動力となった1990年代の理論的および実験的な凝縮系物性に関する結果が確認された。