量子退火是一种启发式量子优化算法,可用于解决组合优化问题。近年来,量子技术的进步推动了小型和中型量子处理器的开发,这些处理器实现了可编程使用的量子退火算法。具体来说,D-Wave Systems 生产的量子退火处理器已在不同学科的研究和工业环境中得到了广泛的研究和测试。在本文中,我们提供了文献综述,介绍了量子退火作为一种启发式量子优化算法的理论动机、使用此类量子处理器所需的软件和硬件,以及使用它们展示的最先进的应用和概念验证。我们综述的目的是提供有关量子退火技术应用的集中和简明来源。我们确定了量子退火对各个领域的研究人员和从业者的优势、局限性和潜力。
摘要——我们提出了 Q-Seg,这是一种基于量子退火的新型无监督图像分割方法,专为现有量子硬件量身定制。我们将逐像素分割问题(吸收图像的光谱和空间信息)公式化为图形切割优化任务。我们的方法有效地利用了 D-Wave Advantage 设备的互连量子位拓扑,与现有量子方法相比具有出色的可扩展性,并且优于几种经过测试的最先进的经典方法。对合成数据集的实证评估表明,Q-Seg 的运行时性能优于最先进的经典优化器 Gurobi。该方法还在地球观测图像分割上进行了测试,这是一个具有噪声和不可靠注释的关键领域。在嘈杂的中尺度量子时代,与 Segment Anything 等先进技术相比,Q-Seg 成为现实世界应用的可靠竞争者。因此,Q-Seg 使用可用的量子硬件提供了一种有前途的解决方案,特别是在受到有限标记数据和高效计算运行时间的需求限制的情况下。
摘要 目前,深度学习(DL)被广泛用于解决非常复杂的任务。然而,DL模型的训练需要庞大的数据集和漫长的训练时间。我们引入了一种新颖的量子实例选择(IS)方法,该方法将训练数据集的大小减少了多达 28%,同时保持了有效性,提高了训练效率和可扩展性。我们的方法利用量子退火(QA),一种特定的量子计算范式,可以解决优化问题。这是首次尝试使用 QA 解决 IS 问题,我们为其提出了一种新的二次无约束二元优化(QUBO)公式。对多个自动文本分类(ATC)数据集进行的大量实验表明,我们的解决方案是可行的,并且与当前最先进的 IS 解决方案具有竞争力。
例如,最近才证明,目前这一代 D-Wave 机器已经可以处理量子模拟 [ 12-14 ] 和经典优化 [ 15 ] 中复杂的现实问题,比如现有铁路网络中的冲突管理 [ 16 ],尽管在这个背景下尚未发挥量子优势。作为量子退火器,使用 D-Wave 机器解决问题依赖于绝热量子计算 [ 17 ],至少在理想情况下是这样。然而,与所有真实系统一样,D-Wave 机器也会受到噪声的影响 [ 18 , 19 ]。如果要将这个系统作为计算机实现用于实际应用,完整的表征至关重要。为此,非绝热激发的缩放特性已经得到了彻底研究 [ 20 , 21 ]。尽管与预期行为存在显著偏差(由于环境噪声),D-Wave 芯片似乎确实在横向场中实现了量子伊辛模型 [ 21 ]。
近几十年来,尽管在研制能够解决复杂问题的大型量子计算机方面迄今为止取得的成果很少,但量子计算一直是发展最快的领域之一。迄今为止,D-Wave 是第一家也是唯一一家允许用户直接与量子计算机交互的公司,从而让任何想要解决某些问题的人都能够使用量子计算。正是从这种可能性出发,QUnfold 的想法诞生了,这是一种软件,旨在利用 D-Wave 获得的量子优势实现一种新的展开技术(粒子物理学中的标准问题)。本论文旨在测试和分析该方法与常用的传统方法相比的局限性和优势。为此,我们利用了从 t 夸克衰变中获得的数据,并对这些数据运行了各种展开算法,以便可以比较获得的结果。
摘要 为了满足移动蜂窝用户不断增长的数据需求,当今的 4G 和 5G 无线网络主要以最大化频谱效率为设计目标。虽然他们在这方面取得了进展,但控制此类网络的碳足迹和运营成本仍然是网络设计人员长期面临的问题。本文对这一问题进行了长远考虑,设想了一个 NextG 场景,其中网络利用量子退火进行蜂窝基带处理。我们收集并综合了有关量子退火技术的功耗、计算吞吐量和延迟、频谱效率、运营成本和可行性时间表的见解。利用这些数据,我们预测了未来量子退火硬件必须满足的定量性能目标,以便提供比 CMOS 硬件更具计算和功率优势,同时匹配其全网络频谱效率。我们的定量分析预测,在问题延迟为 82.32 µ s 和 2.68M 量子比特的情况下,量子退火将实现与 CMOS 相同的频谱效率,同时在具有 400 MHz 带宽和 64 根天线的大型 MIMO 基站中将功耗降低 41 kW(降低 45%),在具有三个大型 MIMO 基站的 CRAN 设置中使用 8.04M 量子比特将功耗降低 160 kW(降低 55%)。
摘要:采用快速熔化和凝固的快速传热增材制造方法生产的合金零件与传统工艺制成的材料相比,具有不同的微观结构、特性和性能。本研究比较了采用粉末床熔合工艺制备的SS316L与冷轧SS316L的耐腐蚀和氧化性能。此外,对不锈钢表面氧化膜进行了全面评估,因为该膜对抗腐蚀和氧化性能的影响最大。研究了热处理对增材制造SS316L耐腐蚀和氧化性能的影响。SS316L具有由亚晶胞形成的微观结构,其中局部浓缩的合金元素形成稳定的钝化膜。因此,它比传统的冷轧材料具有更高的耐腐蚀和抗氧化性能。然而,已证实热处理会去除亚晶胞,从而导致耐腐蚀和氧化性能的下降。
性能。它们可以通过合理的连接混合和使用。系统具有电池高能密度和超级电容器的高功率密度的优势,并且可以优化电池的工作环境。超级电容器和蓄能器的混合储能系统的应用改善了微电网的电源质量,并改善了微电网的运行稳定性和经济性。为了更好地抑制功率波动的效果,混合储能系统的容量通常很大。,但是随着混合储能系统的能力增加,其成本也会增加[5]。混合储能系统的成本与其水平效果相矛盾。因此,非常有必要在经济和合理地配置混合储能系统的能力。
图 6 Li 3(1+ x ) AlP 2 的结构表征 a) 不同退火温度下 Li 3 AlP 2 产物的实验室 XRD。b) 500 ◦ C 退火的微晶 µ c-Li 3(1+ x ) AlP 2 和 c) 300 ◦ C 退火的纳米晶 nc-Li 3(1+ x ) AlP 2 的同步加速器 XRD。d) µ c-Li 2.925 AlP 2 的 Rietveld 细化。e) nc-Li 2.925 AlP 和 f) µ c-Li 2.925 AlP 2 的对分布函数分析。