存储介质、解搜索方法和信息处理装置与流程

本文讨论的实施方式涉及解搜索程序、解搜索方法和信息处理装置。

背景技术：

1、在自然科学和社会科学中经常出现的问题是找到评估函数(或也称为能量函数)的最小值(或找到给出最小值的评估函数的状态变量的值的组合)的最小值解问题(或也称为组合优化问题)。近年来，加快了用伊辛模型将这样的问题公式化的进展，所述伊辛模型是表示磁性材料的自旋行为的模型。

2、经常使用的求解方法是下述方法：使用马尔可夫链蒙特卡洛(mcmc)方法引入概率过程；在限定特定分布诸如玻耳兹曼分布之后引入温度；以及作为模拟使温度降低。该求解方法被称为模拟退火(sa)方法。然而，为了用sa方法达到精确解，将温度时间表用作关于时间的对数的倒数。例如，如果温度迅速降低，则解不一定达到最优解。

3、在这样的情况下，近年来，基于量子力学开发计算技术和计算机的行为变得活跃。这种行为的技术基础是量子退火型量子计算机的实现。量子退火型量子计算机的理论基础是量子退火(qa)方法。期望量子计算机解决基于电子电路的常用经典计算机在现实计算时间内难以求解的问题。在这个阶段，量子计算机不能以更高的速度求解所有问题，但是期望量子计算机可以以更高的速度求解一些问题。典型的问题是素因式分解的问题，所述素因式分解是密码通信诸如rivest-shamir-adleman(rsa)加密的基础。以这种方式，实现了量子退火型量子计算机。因此，加速了探索量子计算机的应用范围的行为。

4、在qa中，被称为横向磁场的磁场项被准备为初始状态。注意，增加外部磁场被称为扫描。通过减弱磁场以便不从此激发至激发态，可以充分缓慢地转变至要获得的优化问题的哈密顿量。以这种方式，可以获得要求解的量子伊辛哈密顿量的基态。

5、另一方面，qa存在以下问题：基态与激发态之间的能隙根据系统的哈密顿量而变小，并且绝热转变的时间延长。例如，在绝热转变的过程中，中间哈密顿量的基态与第一激发态之间的能量差变小是个问题。为了解决这个问题，提出了下述计算方法：通过在虚时间内求解与时间相关的薛定谔方程来接收现象能量耗散效应。

6、以下被公开为相关技术：日本特开专利公布第2021-144622号；日本特开专利公布第2022-062760号；hidetoshi nishimori和kabuki takada，“exponential enhancementof the efficiency of quantum annealing by non-stoquastic hamiltonians”，ict前沿，第4卷，第2条，2017年2月；t.albash和d.a.lidar，“demonstration of a scalingadvantage for a quantum annealer over simulated annealing”，arxiv:1705.07452v3，2018年8月6日；以及s.morita和h.nishimori，“mathematical foundationof quantum annealing”，数学物理期刊，49，125210(2008)，2008年12月15日。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、存在量子退火过程中发生量子相变并且要计算的伊辛模型处于激发态的情况。在处于激发态之后，伊辛模型不回落至基态并且收敛于激发态。因此，即使在发生量子相变之后横向磁场的强度缓慢减弱，也不可能获得伊辛模型的基态。然而，通常，在发生量子相变之后，根据与发生之前相同的退火时间表减弱横向磁场，并且引起额外的处理。

3、在一个方面中，这种情况的目的是减少量子退火中的计算量。

4、[问题的解决方案]

5、根据实施方式的一方面，一种存储使至少一个计算机执行处理的解搜索程序的非暂态计算机可读存储介质，所述处理包括：当通过获得表示问题的伊辛模型的状态变化来搜索伊辛模型的基态时，根据第一退火时间表从伊辛模型的初始状态减小施加至伊辛模型的磁场强度；以及在伊辛模型中发生量子相变之后，根据第二退火时间表减小磁场强度。

6、[发明的有利效果]

7、根据一个模式，可以减少量子退火中的计算量。

技术特征：

1.一种存储使至少一个计算机执行处理的解搜索程序的非暂态计算机可读存储介质，所述处理包括：

2.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中

3.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述处理还包括：

4.根据权利要求3所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，确定所述参数值包括：

5.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述处理还包括：

6.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述伊辛模型的哈密顿量包括指示特定阶的非线性外部磁场的项。

7.根据权利要求1所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，搜索所述伊辛模型的基态包括：

8.根据权利要求7所述的非暂态计算机可读存储介质，其中

9.一种用于使计算机执行处理的解搜索方法，所述处理包括：

10.一种信息处理装置，包括：

技术总结
本申请公开了存储介质、解搜索方法和信息处理装置。一种存储使至少一个计算机执行处理的解搜索程序的非暂态计算机可读存储介质，所述处理包括：当通过获得表示问题的伊辛模型的状态变化来搜索伊辛模型的基态时，根据第一退火时间表从伊辛模型的初始状态减小施加至伊辛模型的磁场强度；以及在伊辛模型中发生量子相变之后，根据第二退火时间表减小磁场强度。

技术研发人员：栉部大介
受保护的技术使用者：富士通株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16