Skip to content

数式索引 ​

本文に置かれた表示数式を、講義ノートの章立てに沿って並べています。各項目を押すと、その数式が置かれた本文中の位置へ移動します。

1日目: 量子アニーリングの基礎 ​

1. 最適化問題をIsingハミルトニアンへ写す ​

  • H^0=−∑⟨i,j⟩Jijσ^izσ^jz−∑i=1Nhiσ^iz
  • E(σ)=−∑⟨i,j⟩Jijσiσj−∑i=1Nhiσi
  • H^Heis=−J∑⟨i,j⟩(σ^ixσ^jx+σ^iyσ^jy+σ^izσ^jz)
  • H^Ising=−J∑⟨i,j⟩σ^izσ^jz
  • σ^x=(0110),σ^y=(0−ii0),σ^z=(100−1)
  • [σ^x,σ^y]=2iσ^z,[σ^z,σ^x]=2iσ^y
  • σ^z|0⟩=+|0⟩,σ^z|1⟩=−|1⟩

2. 横磁場ドライバーから始める ​

  • H^1=−Γ∑iσ^ix
  • |si⟩=12(|0⟩+|1⟩)
  • |s⟩=⨂i=1N|si⟩=⨂i=1N12(|0⟩+|1⟩)

3. 時間依存ハミルトニアンで目的状態へ運ぶ ​

  • H^(t)=f(t)H^0+{1−f(t)}H^1
  • f(0)=0,f(T)=1
  • f(t)=tT
  • s=tT(0≤s≤1)
  • H^(s)=sH^0+(1−s)H^1,dH^ds=H^0−H^1
  • iℏddt|ψ(t)⟩=H^(t)|ψ(t)⟩
  • iℏdds|ψ(s)⟩=TH^(s)|ψ(s)⟩

4. 瞬間固有状態で展開する ​

  • H^(s)|j(s)⟩=Ej(s)|j(s)⟩
  • |ψ(s)⟩=∑jC~j(s)exp⁡[−iTℏ∫0sEj(u)du]|j(s)⟩
  • ϕj(s)=∫0sEj(u)du
  • dC~kds=−∑jC~j(s)exp⁡[iTℏ{ϕk(s)−ϕj(s)}]⟨k(s)|dds|j(s)⟩
  • ⟨k(s)|dds|j(s)⟩
  • dH^ds|j⟩+H^dds|j⟩=dEjds|j⟩+Ejdds|j⟩
  • ⟨k|dds|j⟩=⟨k|dH^ds|j⟩Ej−Ek
  • |⟨k|dH^ds|j⟩||Ej−Ek|

5. 励起振幅を評価する ​

  • C~0(0)=1,C~k(0)=0(k≠0)
  • C~k(s)≃∫0sduexp⁡[iTℏΔϕk0(u)]⟨k(u)|dH^du|0(u)⟩Δk0(u)
  • Δk0(u)=Ek(u)−E0(u),Δϕk0(u)=ϕk(u)−ϕ0(u)
  • dduexp⁡[iTℏΔϕk0(u)]=iTℏΔk0(u)exp⁡[iTℏΔϕk0(u)]
  • |C~k(s)|≲2ℏTmaxs|⟨k(s)|dH^ds|0(s)⟩Δk0(s)2|
  • T≳2ℏϵmaxs|⟨k(s)|dH^ds|0(s)⟩Δk0(s)2|

6. 基底状態への収束を保証する横磁場の減衰 ​

  • dmH^dsm|s=0,1=0
  • |C~k(1)|2∼1T2(m+1)

7. 反断熱項を厳密に書く ​

  • |ψ(t)⟩=eiϕn(t)|n(t)⟩
  • H^∗(t)=H^(t)+H^CD(t)
  • H^∗(t)|n(t)⟩=−ℏϕ˙n(t)|n(t)⟩+iℏ|n˙(t)⟩
  • ⟨n(t)|H^CD(t)|n(t)⟩=0
  • ϕ˙n(t)=−1ℏEn(t)+i⟨n(t)|n˙(t)⟩
  • H^CD(t)=iℏ∑n(|n˙(t)⟩⟨n(t)|−⟨n(t)|n˙(t)⟩|n(t)⟩⟨n(t)|)
  • H^CD(t)=iℏ∑m≠n|m(t)⟩⟨m(t)|n˙(t)⟩⟨n(t)|
  • ⟨m(t)|n˙(t)⟩=⟨m(t)|H^˙(t)|n(t)⟩En(t)−Em(t)(m≠n)
  • H^CD(t)=iℏ∑m≠n⟨m(t)|H^˙(t)|n(t)⟩En(t)−Em(t)|m(t)⟩⟨n(t)|

8. 断熱ゲージポテンシャルの変分原理 ​

  • G(t)=dH^dt+i[H^CD(t),H^(t)]
  • i⟨m|H^˙|n⟩=⟨m|[H^CD,H^]|n⟩
  • Gλ(A^λ)=∂λH^+i[A^λ,H^]
  • minA^λTr[Gλ(A^λ)2]
  • δGλ=i[δA^λ,H^]
  • 2Tr[GλδGλ]=2iTr[Gλ[δA^λ,H^]]=0
  • Tr[A^B^]=Tr[B^A^],Tr[A^[B^,C^]]=Tr[[C^,A^]B^]
  • [H^,Gλ]=0
  • H^(λ)=λH^0+(1−λ)H^1
  • ∂λH^=H^0−H^1
  • A^λ∝i[H^,∂λH^]∝i[H^0,H^1]
  • [σ^z,σ^x]=2iσ^y

9. QAOAへ続く橋 ​

  • U(T)=exp⁡(−iℏ∫0TdtH^(t))
  • U(T)≃∏k=1nexp⁡(−iΔtℏH^k),H^k=H^(kΔt)
  • U(T)≃∏k=1nexp⁡(−iΔtℏfkH^0)exp⁡(−iΔtℏ(1−fk)H^1)

2日目: QAOA、量子モンテカルロ、p-spin模型 ​

1. QAOAの状態と評価関数 ​

  • |s⟩=⨂i=1N12(|1⟩i+|−1⟩i)
  • |γ,β⟩=∏k=1p(e−iβkH^1e−iγkH^0)|s⟩
  • Fp(γ,β)=⟨γ,β|H^0|γ,β⟩

2. QAからQAOAへ: 時間発展の離散化 ​

  • U(T)=exp⁡(−iℏ∫0TdtH^(t))
  • U(T)≃∏k=1nexp⁡(−iΔtℏH^k)
  • H^k=fkH^0+(1−fk)H^1
  • U(T)≃∏k=1nexp⁡(−iΔtℏfkH^0)exp⁡(−iΔtℏ(1−fk)H^1)
  • γk=Δtℏfk,βk=Δtℏ(1−fk)

3. Lie-Trotter、Suzuki-Trotter、BCH ​

  • et(A^+B^)≃(etnA^etnB^)n(n→∞)
  • et(A^+B^)≃(et2nA^etnB^et2nA^)n
  • et(A^+B^)=I+t(A^+B^)+t22(A^2+A^B^+B^A^+B^2)+⋯
  • etA^etB^=I+t(A^+B^)+t2A^B^+t22(A^2+B^2)+⋯
  • etA^etB^−et(A^+B^)=t22[A^,B^]+⋯
  • etA^etB^=exp⁡[t(A^+B^)+t22[A^,B^]+O(t3)]

4. Pontryagin原理とbang-bang制御 ​

  • dxdt=f(x,g)
  • F(x(T))
  • J=F(x(T))+∫0Tλ(t)[f(x,g)−dxdt]dt
  • P(x,λ,g)=λf(x,g)
  • dxdt=∂P∂λ,dλdt=−∂P∂x
  • λ(T)=−∇F(x(T))
  • g∗(t)=arg⁡mingP(x∗(t),λ∗(t),g)
  • F(T)=⟨ψ(T)|H^0|ψ(T)⟩
  • iℏddt|ψ(t)⟩=H^(t)|ψ(t)⟩
  • |χ(T)⟩∝H^0|ψ(T)⟩
  • H^(t)=f(t)H^0+{1−f(t)}H^1
  • P(ψ,χ,f)=⟨χ|H^(t)|ψ⟩+⟨ψ|H^(t)|χ⟩=2Re⟨χ|H^(t)|ψ⟩
  • ∂P∂f=2Re⟨χ(t)|H^0−H^1|ψ(t)⟩≡ϕ(t)
  • ϕ(t)>0⇒f(t)=0,ϕ(t)<0⇒f(t)=1

5. Quantum Schrodinger Bridgeの形 ​

  • J=∫0TTr[H^(t)2]dt+∫0Tdt{⟨χ|iH^+ddt|ψ⟩+⟨ψ|−iH^+ddt|χ⟩}
  • δJ=2Tr[H^δH^]−2Im⟨χ|δH^|ψ⟩=0
  • H^(t)=i(|ψ(t)⟩⟨χ(t)|−|χ(t)⟩⟨ψ(t)|)
  • dH^dt=0

6. 有限温度の量子アニーリング ​

  • P(σ)=1Zexp⁡[−βE(σ)],Z=∑σexp⁡[−βE(σ)]
  • ρ^=1Zexp⁡[−βH^],Z=Trexp⁡[−βH^]
  • H^=H^0(σ^z)+H^1(σ^x),H^1=−Γ∑iσ^ix
  • Z=Trexp⁡[−β(H^0+H^1)]≃Tr[∏k=1Mexp⁡(−βMH^0)exp⁡(−βMH^1)]
  • I=∑σk|σk⟩⟨σk|
  • exp⁡(βΓMσ^x)=cosh⁡(βΓM)I+sinh⁡(βΓM)σ^x
  • ⟨σi,k|eβΓMσ^ix|σi,k+1⟩=CeKσi,kσi,k+1
  • e−2K=tanh⁡(βΓM),K=−12log⁡tanh⁡(βΓM)
  • Z∝∑{σi,k}exp⁡[−βM∑k=1MH0(σk)+K∑i=1N∑k=1Mσi,kσi,k+1]

7. p-spin模型の平均場解析 ​

  • H^0=−JNp−1∑i1,…,ipσ^i1z⋯σ^ipz=−NJ(1N∑iσ^iz)p
  • m=1N∑iσi
  • mk=1N∑iσi,k
  • 1=∫dmkδ(Nmk−∑iσi,k)
  • δ(Nmk−∑iσi,k)∝∫dm~kexp⁡[−m~k(Nmk−∑iσi,k)]
  • Z∝∫∏kdmkdm~kexp⁡[NβJM∑kmkp−N∑kmkm~k](∑{σk}e∑km~kσk+K∑kσkσk+1)N
  • mk→m,m~k→βMm~
  • A^=βM(m~ΓΓ−m~)
  • λ±=±βMm~2+Γ2
  • TreMA^=2cosh⁡[βm~2+Γ2]
  • Z=∫dmdm~exp⁡{N[βJmp−βmm~+log⁡2cosh⁡(βm~2+Γ2)]}
  • I=∫dxeNf(x)≃eNf(x∗),∂f∂x|x=x∗=0
  • m~=pJmp−1
  • m=m~m~2+Γ2tanh⁡[βm~2+Γ2]
  • β→∞
  • Γ→0

7.1 non-stoquastic系としての反強磁性XX模型 ​

  • H^(s,λ)=s{λH^0+(1−λ)V^XX}+(1−s)V^TF
  • f=(p−1)sλ(mz)p−s(1−λ)(mx)2−1βlog⁡2cosh⁡β{psλ(mz)p−1}2+{1−s−2s(1−λ)mx}2
  • mz=hzhz2+hx2tanh⁡βhz2+hx2,mx=hxhz2+hx2tanh⁡βhz2+hx2

8. QAOAをp-spin模型で見る ​

  • Pα,γ(σ)=|⟨σ|α,γ⟩|2
  • Z=∑σ∫dαdγexp⁡[−βE(σ)]Pα,γ(σ)
  • |α,γ⟩=e−iαH^1e−iγH^0|s⟩
  • |α,γ⟩=(12)N∑σe−iαH^1e−iγH0(σ)|σ⟩
  • e−iγH0(σ)=∫dmdm~exp⁡[−iNγJmp−Nmm~+m~∑iσi]
  • e−iαH^1=∏i(cos⁡αI+isin⁡ασ^ix)
  • em~σ^z=cosh⁡m~I+sinh⁡m~σ^z
  • A^(α)=cos⁡αI+isin⁡ασ^x,B^(γ,m~,m)=e−iγJmp−mm~em~σ^z
  • Z=∑σ0,σ1,σ2∫dγdα∏a=02dmadm~aeNΦ(ma,m~a;α,γ)[TrB^†(γ,m~2,m2)A^†(α)em~0σ^zA^(α)B^(γ,m~1,m1)]N
  • NβJm0p−iNγJm1p+iNγJm2p−N∑a=02mam~a

3日目: 拡散モデルと量子アニーリング ​

1. 実時間から虚時間へ ​

  • H^(x,t)=−D∂2∂x2+V(x,t)
  • iℏ∂∂tψ(x,t)=H^(x,t)ψ(x,t)
  • t=−iτ
  • −∂∂τψ(x,τ)=H^(x,τ)ψ(x,τ)
  • ψ(x,τ)=exp⁡[−∫0τdτ′H^(x,τ′)]ψ(x,0)
  • −∂∂τψ=H^ψforward
  • −∂∂τψ~=−H^ψ~backward, adjoint
  • ∂∂τψ~=H^ψ~
  • P(x,τ)=ψ(x,τ)ψ~(x,τ)

2. 確率密度から確率流を作る ​

  • ∂P∂τ=∂ψ∂τψ~+ψ∂ψ~∂τ
  • ∂P∂τ=D(∂2ψ∂x2ψ~−ψ∂2ψ~∂x2)
  • ∂P∂τ=−∂∂xJ(x,τ)
  • J(x,τ)=−D∂P∂x+f(x,τ)P(x,τ)
  • ∂P∂τ=−∂∂x[f(x,τ)P(x,τ)]+D∂2P∂x2
  • dx=f(x,τ)dτ+2DdWτ
  • f(x)=−∂V(x)∂x
  • J(x)=0
  • Peq(x)∝exp⁡[−1DV(x)]
  • ∂P∂t=0
  • J=0

3. forward FPとbackward FP ​

  • ψ=Pψ~
  • ∂ψ∂x=1ψ~∂P∂x−Pψ~2∂ψ~∂x
  • ∂P∂τ=D∂2P∂x2−2D∂∂x[P(x,τ)∂∂xlog⁡ψ~(x,τ)]
  • f+(x,τ)=2D∂∂xlog⁡ψ~(x,τ)
  • ψ~=Pψ
  • ∂P∂τ=−D∂2P∂x2−2D∂∂x[P(x,τ)∂∂x{−log⁡ψ(x,τ)}]
  • f−(x,τ)=2D∂∂xlog⁡ψ(x,τ)
  • dx=f−(x,τ)dτ+2DdW(dτ<0)
  • dy=f−(y,T−s)ds+2DdW

4. SUSY量子力学として見る ​

  • (−∂2∂x2+Vq(x))ψ(x)=Eψ(x)
  • A^=∂∂x+12V′(x),A^†=−∂∂x+12V′(x)
  • A^ψ0(x)=0
  • ∂ψ0∂x=−12V′(x)ψ0(x)
  • ψ0(x)∝exp⁡[−12V(x)]
  • A^†A^=(−∂∂x+12V′(x))(∂∂x+12V′(x))
  • A^†A^=−∂2∂x2+14{V′(x)}2−12V″(x)≡H^SUSY
  • H^SUSY=A^†A^
  • H^SUSYψ0(x)=0,ψ0(x)∝exp⁡[−12V(x)]
  • V(x)=12x2
  • V′(x)=x

5. 分布を基底状態として持つハミルトニアン ​

  • ψt(x)=Pt(x)
  • Pt(x)=ψt(x)ψ~t(x)
  • Vt(x)=−log⁡Pt(x)
  • ψt(x)=exp⁡[−12Vt(x)]=e12log⁡Pt(x)=Pt(x)
  • H^SUSY(t)=−∂2∂x2+14{Vt′(x)}2−12Vt″(x)
  • H^SUSY(t)Pt(x)=0

6. 拡散モデルのforward過程 ​

  • P0(x):データ分布⟶PT(x):作りやすい分布
  • dx=f(x,t)dt+2DtdWt
  • ∂Pt∂t=−∂∂x[f(x,t)Pt(x)]+Dt∂2Pt∂x2

7. scoreを学ぶ ​

  • S(x,t)=∂∂xlog⁡P(x,t)
  • log⁡P(x,t)=log⁡ψ(x,t)+log⁡ψ~(x,t)
  • S(x,t)=∂∂xlog⁡ψ(x,t)+∂∂xlog⁡ψ~(x,t)
  • f+(x,t)=2D∂∂xlog⁡ψ~(x,t)
  • f+(x,t)=f(x,t)
  • f−(x,t)=2D∂∂xlog⁡ψ(x,t)
  • f+(x,t)+f−(x,t)=2D∂∂xlog⁡P(x,t)=2DS(x,t)
  • f−(x,t)=−f+(x,t)+2D∂∂xlog⁡P(x,t)
  • dx=[f(x,t)−2D∂∂xlog⁡P(x,t)]dt+2DdWt
  • −2D∂∂xlog⁡P(x,t)

8. 反断熱項としてのscore補正 ​

  • ∇xlog⁡Pt(x)
  • dXt=f(Xt,t)dt+g(t)dWt
  • dXt=[f(Xt,t)−g(t)2∇xlog⁡pt(Xt)]dt+g(t)dW¯t
  • St(x)=∇xlog⁡pt(x),ϕt(x)=pt(x)
  • H^sc(t)ϕt=0,H^sc(t)=−D∇2+D{12∇⋅St(x)+14|St(x)|2}
  • pt(x)=ψ~t(x)ψt(x)
  • ∂tψt=−(H^ψ~,t+GtECD)ψt,GtECD=∂tlog⁡ψ~t
  • QtGtECD|ϕ~t⟩=Qt|∂tϕ~t⟩,Qt=1−|ϕ~t⟩⟨ϕ~t|
  • H^CD(ψ~)=i(QtGtECDΠt−ΠtGtECDQt)=i[Π˙t,Πt],Πt=|ϕ~t⟩⟨ϕ~t|
  • λr(s)=1−(1−s)r+1,djλrdsj|s=1=0(j=1,…,r)
  • Sλθ=Sλ+ϵλ
  • δH^λ=D(12∇⋅ϵλ+12Sλ⋅ϵλ+14|ϵλ|2)
  • ∥Q1ϕ1∥2≲CrT2r+2+Cϵηϵ2
  • dsdλ∝M(λ)Δ(λ)−2(1−λ)−r/(r+1)

補遺: アハラノフの2ベクトル形式からscoreを見る ​

1. 2つの境界条件で現在を見る ​

  • |ψ(t)⟩=U(t,ti)|ψi⟩
  • ⟨ϕ(t)|=⟨ϕf|U(tf,t)
  • ⟨ϕ(t)‖ψ(t)⟩
  • P(x,t)=ψ(x,t)ψ~(x,t)
  • ψ(x,t)=⟨x|ψ(t)⟩,ψ~(x,t)=⟨ϕ(t)|x⟩
  • q(x,t)=⟨ϕ(t)|x⟩⟨x|ψ(t)⟩=ψ~(x,t)ψ(x,t)
  • (Πx)w=⟨ϕ(t)|x⟩⟨x|ψ(t)⟩⟨ϕ(t)|ψ(t)⟩=ψ~(x,t)ψ(x,t)⟨ϕ(t)|ψ(t)⟩

2. 弱値として現在の量を見る ​

  • Aw(t)=⟨ϕ(t)|A^|ψ(t)⟩⟨ϕ(t)|ψ(t)⟩
  • pRw(x,t)=⟨x|p^|ψ(t)⟩⟨x|ψ(t)⟩=−iℏ∂∂xlog⁡ψ(x,t)
  • pLw(x,t)=⟨ϕ(t)|p^|x⟩⟨ϕ(t)|x⟩=iℏ∂∂xlog⁡ψ~(x,t)

3. scoreは2つの局所運動量のずれである ​

  • S(x,t)=∂∂xlog⁡P(x,t)
  • S(x,t)=∂∂xlog⁡ψ(x,t)+∂∂xlog⁡ψ~(x,t)
  • S(x,t)=iℏ[pRw(x,t)−pLw(x,t)]
  • ∇xlog⁡P(x,t)=iℏ[pRw(x,t)−pLw(x,t)]
  • πR(x,t)=−ℏ∂∂xlog⁡ψ(x,t),πL(x,t)=ℏ∂∂xlog⁡ψ~(x,t)
  • S(x,t)=1ℏ[πL(x,t)−πR(x,t)]

4. scoreはゲージに依らない ​

  • ψ(x,t)→eχ(x,t)ψ(x,t),ψ~(x,t)→e−χ(x,t)ψ~(x,t)
  • P(x,t)=ψ(x,t)ψ~(x,t)
  • ∂∂xlog⁡ψ+∂∂xlog⁡ψ~=∂∂xlog⁡P
  • pRw−pLw

5. 反断熱項としての意味 ​

  • f+(x,t)=2D∂∂xlog⁡ψ~(x,t),f−(x,t)=2D∂∂xlog⁡ψ(x,t)
  • f+(x,t)+f−(x,t)=2DS(x,t)
  • 2DS(x,t)
  • pRw(x,t)−pLw(x,t)

6. まとめ ​

  • ∇log⁡P=iℏ(pRw−pLw)

補遺: ハバード・ストラトノビッチ変換と大関法 ​

1. 二乗を線形にほどく発想 ​

  • f(q)=f0(q)+12∑kλk{Fk(q)−Ck}2
  • (∑iqi−K)2=∑iqi2+2∑i<jqiqj−2K∑iqi+K2
  • exp⁡(−a2x2)=∫Dzexp⁡(iazx),Dz=dz2πexp⁡(−z22)

2. 制約ペナルティへの適用 ​

  • Z=∑qexp⁡{−βf(q)}
  • Z=∑q∏k∫Dzkexp⁡[i∑kβλkzk{Fk(q)−Ck}−βf0(q)]
  • zk→−iβλkνk
  • Z∝∑q∏k∫dνkexp⁡[∑kβ2λkνk2+β∑kνk{Fk(q)−Ck}−βf0(q)]
  • H(q,ν)=f0(q)−∑kνk{Fk(q)−Ck}−∑kνk22λk

3. 固定した補助場でアニーラを使う ​

  • Heff(q;ν)=f0(q)−∑kνkFk(q)
  • Fk(q)=∑iakiqi

4. 期待値が制約に合うように更新する ​

  • Z(ν)=∑qexp⁡[−βf0(q)+β∑kνkFk(q)]
  • Qν(q)=1Z(ν)exp⁡[−βf0(q)+β∑kνkFk(q)]
  • ⟨Fk(q)⟩Qν=Ck
  • G(C)=maxν{∑kνkCk−log⁡Z(ν)}
  • νk(t+1)=νk(t)+η[Ck−⟨Fk(q)⟩Qt]

5. 一番小さい例: K個だけ選ぶ ​

  • f(q)=∑i=1Nhiqi+λ2(∑i=1Nqi−K)2
  • Heff(q;ν)=∑i=1N(hi−ν)qi
  • f(σ)=12(∑i=1Nniσi)2,σi=±1
  • Heff(σ;ν)=−ν∑i=1Nniσi

6. 交通流最適化での読み方 ​

  • ∑e(∑μ,iSμ,i,eqμ,i)2
  • ∑e(∑μ,iSμ,i,eqμ,i)2⟶−∑eνe(∑μ,iSμ,i,eqμ,i)
  • hμ,i=∑eνeSμ,i,e

補遺: シミュレーテッドアニーリング ​

1. 最適化問題をBoltzmann分布に埋め込む ​

  • πT(x)=1ZTexp⁡(−E(x)kBT),ZT=∑x∈Ωexp⁡(−E(x)kBT)
  • limT→0πT(x)={1/|G|,x∈G,0,x∉G.

2. MCMCと釣り合い条件 ​

  • μt+1(y)=∑x∈Ωμt(x)PT(x,y)
  • πT(y)=∑x∈ΩπT(x)PT(x,y)
  • ∑y∈Ω[πT(x)PT(x,y)−πT(y)PT(y,x)]=0

3. 詳細釣り合い条件 ​

  • πT(x)PT(x,y)=πT(y)PT(y,x)(∀x,y)
  • JT(x,y)=πT(x)PT(x,y)−πT(y)PT(y,x)
  • ∑yJT(x,y)=0

4. Metropolis法 ​

  • AT(x,y)=min{1,exp⁡[−β(E(y)−E(x))]}
  • PT(x,y)=q(x,y)AT(x,y)(x≠y)
  • AT(x,y)=min{1,πT(y)q(y,x)πT(x)q(x,y)}

5. 熱浴法 ​

  • PrT(σi=s∣σ∖i)=exp⁡[−βE(σi=s,σ∖i)]∑s′=±1exp⁡[−βE(σi=s′,σ∖i)](s=±1)
  • PrT(σi=+1∣σ∖i)=11+exp⁡(−2βhieff)

6. SAのアルゴリズム ​

  • μt+1=μtPTt,T0>T1>T2>⋯
  • Tt+1=rTt,0<r<1

7. Geman--Gemanの定理 ​

  • d(x)=miny:E(y)<E(x)[Φ(x,y)−E(x)]
  • d∗=maxx∉Gd(x)
  • Tt=clog⁡(t+t0)
  • c>d∗⟹Pr(xt∈G)→1(t→∞)
  • exp⁡(−dkBTt)=t−d/(kBc)

8. 古典分布を量子基底状態に写す ​

  • |ψ(T)⟩=∑x∈ΩπT(x)|x⟩=1ZT∑x∈Ωexp⁡(−βE(x)2)|x⟩
  • H^q(T)=I−ST
  • Δq(T)=ΔMC(T)

9. 断熱定理からGeman--Geman条件を見る ​

  • |⟨m(T)|∂TH^q(T)|ψ(T)⟩Δm(T)2dTdt|≪1
  • T(t)≃pNkBlog⁡(αt+1)
  • SAの準平衡追随⟺写像された量子系の断熱追随

10. QAとの距離感 ​

  • H^QA(Γ)=H^−Γ∑iσ^ix
  • SA: H^q(T) に沿って T↓0,QA: H^QA(Γ) に沿って Γ↓0
  • γ(t)≃[(2N−1)α¯t]−1/(2N−1)

11. 拡張QAを式で見る ​

  • Sβ=Πβ1/2PβΠβ−1/2,(Sβ)xy=πβ(x)πβ(y)Pβ(x,y)
  • (Sβ)yx=πβ(y)πβ(x)Pβ(y,x)=πβ(x)πβ(y)Pβ(x,y)=(Sβ)xy
  • |ψβ⟩=1Zβe−βH^/2∑σ|σ⟩
  • σ^jxe−βH^/2σ^jx=e−β(H^j¯−H^j)/2=eβH^je−βH^/2
  • H^q(β)=−χ∑jH^qj(β)=χ∑j(eβH^j−σ^jx)
  • H~q(γ)=χ∑jeβH^j−γ∑jσ^jx
  • H~q(χ)=χ∑j(eβH^j−σ^jx)=H^q(β)
  • Δ(γ)≥22πNe−N(1+c)−NγN
  • E¯[σ]=β~L∑k=1L∑ijJ~ij(β)σikσjk+ξ(β,t)∑k=1L∑iσikσi,k+1

12. 平衡分布への追従とMarkov連鎖の緩和 ​

  • mijρ¯j=wijeβ(Ej−Ei)/2e−βEjZ=wijZe−β(Ei+Ej)/2=mjiρ¯i
  • ψi(α)=21−αρi(1−α)/2
  • h¯ij(−α)={wijeαβ(Ei−Ej)/2,(ij)∈L,−∑k:(ik)∈Lwkieβ(Ei−Ek)/2,i=j,0,otherwise
  • h¯ij(0)=wij=wji=h¯ji(0)((ij)∈L)
  • δψ˙(α)=H¯(−α)δψ(α)
  • δr0e−βN(d+d′)/2t−γ>Ce−βg/2β˙
  • T(t)=β(t)−1>N(d+d′)2log⁡t

補遺: 量子アニーリングのシミュレーション手法 ​

  • H^(s)=A(s)H^D+B(s)H^P
  • TTS=trunlog⁡(1−ptarg)log⁡(1−ps)
  • ZM=∑{σi,k}exp⁡[−βM∑k=1MEP(σk)+K∑i,kσi,kσi,k+1]
  • K=12log⁡coth⁡(βΓM)
  • Z=∑WΓK(W)exp⁡[−∫0βEP(σ(τ))dτ]
  • wi[σi(τ)∣{σj(τ)}j≠i]∝ΓKiexp⁡[−∫0βbi(τ)σi(τ)dτ]
  • Pacc(W→W′)=min{1,R(W→W′)},R(W→W′)=ΓΔKexp⁡[−ΔSP]q(W′→W)q(W→W′)
  • ⟨σiz⟩=⟨1β∫0βσi(τ)dτ⟩,⟨∑iσix⟩=⟨K(W)βΓ⟩
  • ESVMC=−A(s)∑isin⁡θi+B(s)(∑ihicos⁡θi+∑i<jJijcos⁡θicos⁡θj)
  • ΔEi=−A(s)(sin⁡θi′−sin⁡θi)+B(s)(hi+∑j(≠i)Jijcos⁡θj)(cos⁡θi′−cos⁡θi)
  • Pr(σiout=+1∣θi)=1+cos⁡θi2,Pr(σiout=−1∣θi)=1−cos⁡θi2

補遺: 適応的量子モンテカルロ法 ​

1. 標準的な横磁場QMCを思い出す ​

  • m^x=1N∑i=1Nσ^ix
  • H^=H0(σ^z)−Γ∑i=1Nσ^ix
  • Z=Trexp⁡(−βH^)
  • Z≃∑{σi,t}exp⁡[−βM∑t=1MH0(σt)+B(Γ)∑i=1N∑t=1Mσi,tσi,t+1]
  • B(Γ)=12log⁡coth⁡(βΓM)

2. non-stoquasticな量子揺らぎ ​

  • H^=H0(σ^z)−Nf(m^x)
  • f(mx)=Γmx
  • f(mx)=Γmx−γ2mx2
  • −Nf(m^x)=−Γ∑iσ^ix+γ2N(∑iσ^ix)2

3. 補助変数で横磁化を取り出す ​

  • 1=∫dmx,tδ(mx,t−1N∑i=1Nσ^i,tx)
  • δ(y)=∫−∞∞dm~2πexp⁡(im~y)
  • βNM[f(mx,t)−m~x,tmx,t]+βm~x,tM∑iσ^i,tx
  • m~x,t=f′(mx,t)
  • mx,t=mx,m~x,t=m~x
  • H^eff(mx)=H0(σ^z)−f′(mx)∑i=1Nσ^ix

4. 条件付き分布として普通のQMCを走らせる ​

  • Γeff=f′(mx)
  • B(mx)=12log⁡coth⁡(βf′(mx)M)
  • P({σt}∣mx)∝exp⁡[−βM∑t=1MH0(σt)+B(mx)∑i,tσi,tσi,t+1]
  • P(mx)∝Z(mx)exp⁡[−βN{mxf′(mx)−f(mx)}]

5. 横磁化を測り、有効横磁場を更新する ​

  • m^x=1NM∑i=1N∑t=1M[tanh⁡(βΓeffM)]σi,tσi,t+1
  • mx=⟨m^x⟩P(σ∣mx)
  • mx(s+1)=(1−α)mx(s)+αm^x(s),0<α≤1

6. 反強磁性XX相互作用で見る ​

  • f(mx)=Γmx−γ2mx2
  • f′(mx)=Γ−γmx
  • Γeff=Γ−γmx
  • H0(σ)=−N(1N∑i=1Nσiz)2−h∑i=1Nσiz

7. データ解析としての読み方 ​

  • mx=mx(Γeff)
  • Γeff=f′(mx)
  • mx=(f′)−1(Γeff)
  • mx=Γ−Γeffγ

補遺: 量子力学の基礎 ​

  • iℏ∂∂tψ(x,t)=[−ℏ22m∂2∂x2+V(x,t)]ψ(x,t)
  • ψ(x)=12πℏ∫−∞∞eipx/ℏψ(p)dp
  • [x^,p^]=iℏ
  • ΔxΔp≥ℏ2

補遺: 量子コンピュータの要素 ​

  • |ψ⟩=α|0⟩+β|1⟩,|α|2+|β|2=1
  • H^qb=−ϵ2σ^z−Δ2σ^x
  • H^(t)=A(t)H^TF+B(t)H^0,H^TF=−∑iσ^ix

補遺: Landau-Zener遷移 ​

  • H^(t)=ℏ(−αt−g−gαt)
  • Δ(t)=2ℏ(αt)2+g2
  • a(t)=eiαt2/2c(t),b(t)=e−iαt2/2d(t)
  • d(t)≃exp⁡[−g2∫−∞teiαt12(∫−∞t1e−iαt22dt2)dt1]
  • ∫−∞∞e±iαt2dt=παe±iπ/4
  • d(∞)≃exp⁡(−πg22α),|d(∞)|2≃exp⁡(−πg2α)
  • PLZ=exp⁡(−πg2α)

補遺: グローバー探索問題 ​

  • H^(q)=(1−q)H^s+qH^m,0≤q≤1
  • Δ(q)=1−4(1−1N)q(1−q)
  • T≃π2ϵN

補遺: QAの収束定理 ​

  • |⟨n(t)|H^˙(t)|0(t)⟩|(En(t)−E0(t))2≪1
  • Δn(t)≥AΓ(t)N
  • Γ(t)∼t−1/(2N−1)
  • |Ψβ⟩=∑σπβ(σ)|σ⟩

補遺: AQCと量子アニーリングの広がり ​

  • H^(s)=(1−s)H^0+sH^1
  • H^(t)=A(t)H^X+B(t)H^Z,H^X=−∑i=1NX^i
  • tf≫maxs|⟨εm(s)|∂sH^(s)|ε0(s)⟩|Δm0(s)2
  • ‖P^tf(s)−P^(s)‖≤ϵ
  • ⟨x|H^|x′⟩≤0(x≠x′)
  • H^XX=γN(∑iX^i)2
  • Δmin(N)∼e−cN⟹tf∼e2cN
  • H^(s)=(1−s)H^0+sH^1+s(1−s)H^C
  • L(s)=span{|ε0(s)⟩,|ε1(s)⟩,…,|εd−1(s)⟩}
  • TTS(tf)=tflog⁡(1−pd)log[1−pS(tf)]

補遺: これからの量子アニーリング ​

  • H^(s)=−Γ(s)∑iσ^ix+J(s)(∑ihiσ^iz+∑⟨i,j⟩Jijσ^izσ^jz)
  • E(z)=∑ihizi+∑i<jJijzizj
  • Nphys=∑i=1Nlogicalℓi
  • TTS(ta)=talog⁡(1−pd)log(1−pS(ta))
  • Tfull=Tembed+Tprogram+R(Tanneal+Tread)+Tpost
  • S(n)=Tclassical(n)Tquantum(n)
  • B=(I,Ebest,g,Twall,TQPU,Nphys,R,Aclassical,Aquantum)

補遺: 量子アニーリング応用事例とQUBO設計 ​

  • E(x)=xTQx=∑iQiixi+∑i<jQijxixj
  • Econg(x)=∑e{Ce(x)−12}2+λ2∑i(∑μ∈Mixμi−1)2
  • fAGV(q)=−∑i∑μ∈Midμqμi+λ1∑i(∑μ∈Miqμi−1)2+λ2∑e,t(ne,t(q)−12)2
  • Ej(h)=hTWTWh−2vjTWh
  • H=HA0+HA1+B0HB0+B1HB1

補遺: 制約つきQUBOの分解法 ​

  • (∑iyi−12)2=2∑i<jyiyj+14
  • νk(t+1)=νk(t)+ηt{Ck−⟨Fk(x)⟩ν(t)}
  • μk(t+1)=[μk(t)+ηt{⟨Fk(x)⟩μ(t)−Ck}]+
  • minx∈{0,1}N∑i,j(Qij−∑kρk∗Akij)xixj−π0∗
  • Hmaster=xTCx+t(w)+∑kPk(t(w)+ukTAx+sk−bTuk)2+⋯

補遺: Hopfield模型とレプリカ法 ​

  • Jij=1N∑μ=1Pξiμξjμ
  • mμ(σ)=1N∑i=1Nξiμσi
  • exp⁡(a2x2)=a2π∫dzexp⁡[−a2z2+azx]
  • zμ=1N∑i=1Nξiμtanh⁡[β∑ν=1Pzνξiν]
  • Eξ[log⁡Z]=limn→0Eξ[Zn]−1n
  • m=∫Dztanh⁡[β(m+αrz)]
  • H^=−12∑i,jJijσ^izσ^jz−Γ∑iσ^ix
  • −βfΓ(z)=−β2∑μzμ2+1N∑ilog⁡2cosh⁡[βhi(z)2+Γ2]
  • H^(s,λ)=−sλN∑μ=1P(1N∑iξiμσ^iz)k+s(1−λ)N(1N∑iσ^ix)2−(1−s)∑iσ^ix
  • f=(k−1)sλ∑μ(mμ)k−s(1−λ)(mx)2−[{ksλ∑μ(mμ)k−1ξμ}2+hx2]ξ

補遺: リバースアニーリング ​

  • H^(s,λ)=sH^0+(1−s)(1−λ)H^init+(1−s)λV^TF
  • f(s,λ;m)=s(p−1)mp−c{spmp−1+(1−s)(1−λ)}2+(1−s)2λ2−(1−c){spmp−1−(1−s)(1−λ)}2+(1−s)2λ2
  • −βfRS=extrm,q,R,m~,q~,R~[⋯]

補遺: 不均一横磁場駆動 ​

  • H^DW(s)=−12A(s)∑iσ^ix+12B(s)(∑ihiσ^iz+∑i<jJijσ^izσ^jz)
  • f(β,s;m)=s(p−1)mp−1β∫01dxlog⁡2cosh⁡β{spmp−1}2+Γ(x,s)2
  • Γi(s)⟶Γ(x,s)⟶f(s;m)⟶∂f∂m=0

補遺: 静的近似の破れ ​

  • mt=m,R(t,t′)=R,qab(t,t′)=q
  • −βfRS=14β2J2(Rp−qp)+12q~q−R~R+βj0mp−m~m+∫Dz1log⁡∫Dz22cosh⁡ω
  • αη2Ez[Ck(z)2](1−ηχk)2<1(k≥1)

原資料への導線 ​

PDF画像で確認したい場合は、PDFビューアから科学大2026 p.2-25、20260903 p.2-15、大学院講義2024ノート p.1-23、大学院講義2024板書 p.1-50 を開けます。

補遺: BOCSとFMによるブラックボックス最適化 ​

  • y(a)=f(x(a))+ϵ(a),Dt={(x(a),y(a))}a=1t
  • f^(x)=b+∑iaixi+∑i<jbijxixj
  • y=Φθ+ϵ,ϵ∼N(0,σ2I)
  • θj∣λj,τ,σ2∼N(0,σ2τ2λj2),λj,τ∼C+(0,1)
  • V=(ΦTΦ+Λ−1)−1,m=VΦTy,θ∣y,Λ,σ2∼N(m,σ2V)
  • θ~t∼p(θ∣Dt),xt+1≈argminx∈X⁡{ϕ(x)Tθ~t+λ∑ixi}.
  • f^FM(x)=w0+∑iwixi+∑i<j⟨vi,vj⟩xixj,⟨vi,vj⟩=∑r=1kvirvjr.
  • L=1t∑a=1t[y(a)−f^FM(x(a))]2+λw∑iwi2+λv∑i,rvir2.
  • ∑i<j⟨vi,vj⟩xixj=12∑r=1k[(∑ivirxi)2−∑ivir2xi2].
  • Qii=wi,Qij=⟨vi,vj⟩(i<j),Qji=0(i<j)
  • ΔEi=(1−2xi)(ai+∑j<ibjixj+∑j>ibijxj)
  • E(s)=C+∑ihisi+∑i<jJijsisj,Jij=bij/4,hi=ai/2+14(∑j<ibji+∑j>ibij),C=12∑iai+14∑i<jbij
  • E=f^+ρ(x1+x2+x3−2)2
  • fbest(t)=min1≤a≤tf(x(a))
  • Ttotal=Tinitial+∑各反復(Tlearn+Tpropose+Tevaluate)

補遺: ボルツマンマシンと量子サンプリング ​

1. エネルギーを学ぶとはどういうことか ​

  • Eθ(s)=−∑ibisi−∑i<jWijsisj,pθ(s)=e−βEθ(s)Zθ,Zθ=∑se−βEθ(s).
  • ℓ(θ)=1M∑a=1Mlog⁡pθ(s(a))=−β⟨Eθ⟩D−log⁡Zθ
  • ∂ℓ∂Wij=β(⟨sisj⟩D−⟨sisj⟩pθ),∂ℓ∂bi=β(⟨si⟩D−⟨si⟩pθ),Wij←Wij+η∂ℓ∂Wij

2. 隠れ変数と制限ボルツマンマシン ​

  • Eθ(v,h)=−∑iaivi−∑acaha−∑i,aWiaviha,pθ(v)=∑hpθ(v,h).
  • p(ha=+1∣v)=eβua2cosh⁡(βua)=11+e−2βua,⟨ha∣v⟩=tanh⁡(βua).
  • pθ(v)=e−βFθ(v)Zθ,Fθ(v)=−∑iaivi−1β∑alog⁡[2cosh⁡(β(ca+∑iWiavi))].
  • ∂ℓ∂Wia=β[1M∑m=1Mvi(m)tanh⁡(β(ca+∑jWjavj(m)))−⟨viha⟩pθ]

2.1 隠れ変数を消すと、多体相互作用が現れる ​

  • F(v)=−log⁡2β−β2(∑iwivi)2+β312(∑iwivi)4+O(β5u6).
  • F=C−∑i<jJijeffvivj−K1234effv1v2v3v4,Jijeff=βwiwj+O(β3∥w∥4),K1234eff=−2β3w1w2w3w4+O(β5∥w∥6).

4. フリーズ現象――温度が止まるのではなく、分布が追従できなくなる ​

  • H^(s)=−A(s)∑iX^i+B(s)E^θ(Z^)
  • τrelax(s∗)∼ta(1−s∗),τrelax(s)≫ta(1−s)(s>s∗)

4.1 フリーズ点から有効温度を読む ​

  • pout(s)≃exp⁡[−βeffEθ(s)]Z(βeff),βeff=B(s∗)kBTphys.

4.2 横磁場が残ったまま凍る場合 ​

  • ρ∗≃e−H^(s∗)/(kBTphys)Tre−H^(s∗)/(kBTphys)

5. 温度を推定する基本――縮退度とエネルギーの尺度 ​

  • P0P1=g0g1eβ(E1−E0),β^=log⁡(P0/P1)−log⁡(g0/g1)E1−E0
  • log⁡Pβ1(E)Pβ2(E)=−(β1−β2)E+log⁡Zβ2Zβ1.

6. 急停止極限からの非断熱摂動 ​

  • p0(s)=|⟨s|+⟩⊗N|2=2−N.
  • pβ(s)=2−N[1−β(E(s)−E―)+O(β2)].

7. 時間依存摂動論を、一段ずつ計算する ​

  • H^(t)=H^0(t)+λB(t)E^prog,H^0(t)=−A(t)∑iXi,E^prog=∑n≥1E^nprog,E^nprog=−∑|S|=nJSprog∏i∈SZi,Φ(t)=∫tτA(u)du.

7.1 横磁場だけの時間発展 ​

  • U0(τ,t)ZiU0(τ,t)†=Zicos⁡[2Φ(t)]+Yisin⁡[2Φ(t)]

7.2 Dyson展開の一次項 ​

  • ⟨s|ψ(τ)⟩=eiφ02N/2[1−iλ∑nEnprog(s)∫0τB(t)e−2inΦ(t)dt+O(λ2)].
  • pDQA(s)=2−N[1−λ∑nKnEnprog(s)+O(λ2)],Kn=2∫0τB(t)sin⁡[2n∫tτA(u)du]dt.

8. 一体項と二体項の温度をそろえる ​

  • Enprog=β∗KnE∗,n,biprog=β∗K1bi∗,Wijprog=β∗K2Wij∗.
  • cn=KnK1,Enprog=E∗,ncn,c2=∫0τB(t)sin⁡[4Φ(t)]dt∫0τB(t)sin⁡[2Φ(t)]dt.

8.1 線形に横磁場を切るとFresnel積分が出る ​

  • Kn=2∫0τsin⁡(nru2)du≃π2nr,K1≃π2r,c2≃12.

9. 理論から予測する係数と、実機で測る補正係数 ​

  • αcal=βdeviceβunitary,Ecorrected=Edesignedαcal.

10. 「摂動」と「パラメータ推定」を別の角度から眺める ​

  • ∂⟨Tμ⟩∂θν=β(⟨TμTν⟩−⟨Tμ⟩⟨Tν⟩)=βCμν.

11. 小さな例で、温度と補正方向を検算する ​

  • Z=4cosh⁡(βW),⟨s1s2⟩=tanh⁡(βW),W=artanh⟨s1s2⟩β.
  • Kn=2∫0τsin⁡[2na(τ−t)]dt=1−cos⁡(2naτ)na.

11.1 温度がずれると、何を学んでしまうのか ​

  • g∗(W)=β∗[cD−tanh⁡(β∗W)],g~(W)=β∗[cD−tanh⁡(βdW)].
  • Wstop=artanhcDβd,⟨s1s2⟩β∗=tanh⁡(β∗βdartanhcD).

11.2 四状態の頻度から、学習を最後まで追う ​

  • Wk+1=Wk+0.5(0.6−tanh⁡Wk),pk(++)=pk(−−)=1+tanh⁡Wk4,pk(+−)=pk(−+)=1−tanh⁡Wk4.

12. 実際の学習の手順と、分布を確かめる指標 ​

  • DTV(p,q)=12∑s|p(s)−q(s)|,DKL(p∥q)=∑sp(s)log⁡p(s)q(s)

13. 拡散モデルへの橋――分布の勾配を学ぶ ​

  • sθ(x)=∇xlog⁡pθ(x)=−β∇xEθ(x).

13.1 未知の分布の勾配を、データから学ぶ ​

  • J(θ)=12Eq[∥sθ−∇log⁡q∥2]=Eq[12∥sθ∥2+∇⋅sθ]+Cq.

13.2 ノイズ除去を学ぶと、スコアが得られる ​

  • ∇xtlog⁡q(xt∣x0)=−xt−αtx0σt2=−ϵσt,L=Et,x0,ϵ[λ(t)‖sθ(xt,t)+ϵσt‖2].
  • sopt(xt,t)=E[−ϵσt|xt]=∇xtlog⁡qt(xt).

補遺: 生成モデルの歴史と量子アニーリング ​

2. BM――分配関数の難しさを、相関の測定に移す ​

  • pθ(s)=e−βEθ(s)Zθ,∂ℓ∂Wij=β[⟨sisj⟩data−⟨sisj⟩pθ].

3. RBM――条件付き独立性で推論を簡単にする ​

  • E(v,h)=−a⋅v−c⋅h−∑i,aWiaviha,p(ha=1∣v)=11+e−2β(ca+∑iWiavi).

4.1 生成と推論を分ける ​

  • pθ,ψ(x)=∫pθ(x∣z)pψ(z)dz,pθ,ψ(z∣x)=pθ(x∣z)pψ(z)pθ,ψ(x).

4.2 ELBOを一段ずつ導く ​

  • log⁡pθ,ψ(x)=L(x)+DKL(qϕ(z∣x)∥pθ,ψ(z∣x)),L(x)=Eqϕlog⁡pθ(x∣z)−DKL(qϕ(z∣x)∥pψ(z)).

4.3 BM事前分布を置くと、負相が再び現れる ​

  • ∇ψEdataL=−βEq¯ϕ∇ψEψ+βEpψ∇ψEψ.
  • DKL(q∥pψ)=β(F[q]−Feq),EdataDKL(qϕ(z∣x)∥pψ(z))=Iq(X;Z)+DKL(q¯ϕ∥pψ).

5. GAN――識別器から密度比の情報を得る ​

  • minθmaxωV(D,G)=Epdatalog⁡Dω(x)+Epzlog⁡[1−Dω(Gθ(z))].
  • D∗(x)=pdata(x)pdata(x)+pG(x),V(D∗,G)=−log⁡4+2DJS(pdata∥pG).

6.1 ノイズ予測とスコアの関係 ​

  • xt=α¯tx0+1−α¯tϵ,ϵ∼N(0,I),Lnoise=E∥ϵ−ϵθ(xt,t)∥2.
  • st(xt)=∇xtlog⁡pt(xt)=−E[ϵ∣xt]1−α¯t,sθ(xt,t)=−ϵθ(xt,t)1−α¯t.

6.2 逆時間の式と、講義の物理との接続 ​

  • dx=[f(x,t)−g(t)2∇xlog⁡pt(x)]dt+g(t)dW¯t,dt<0.

7. 量子アニーラをどこへ組み込むか ​

  • ρθ=e−βH^θTre−βH^θ,pθ(v)=Tr(Πvρθ),H^θ=−∑iΓiXi+Eθ(Z).

潜在分布のエネルギーとQUBO係数 ​

補遺: 断熱ショートカット(STA) ​

1. 最後を合わせることと、途中も追従すること ​

3. 瞬間固有基底で見る非断熱遷移 ​

4. 例1:スピンを反転し、途中も基底状態に留める ​

5. 避けられた交差での符号とギャップ ​

6. 例2:波動関数を広げ、終点で振動を残さず止める ​

7. 交換関係で確かめる動的不変量 ​

8. 波動関数の幅とエネルギーで結果を読む ​

補遺: GA・SA・QAとHopfの収束評価 ​

2. 証明するGAの更新則を決める ​

3. 一ビット・二個体なら行列を手で書ける ​

4. 正の行列とHopfの定理 ​

5. SA・QAと同じところ、異なるところ ​

6. 分布の重なりを見ると、評価が鋭くなる ​

7. 突然変異を下げても定常分布についていけるか ​

8. 定常分布が最適解へ集中することを示す ​

9. 固定した選択圧では、最適解に集中しないことがある ​

10. 最適解を含むことだけなら、さらに緩い条件で示せる ​

11. 有限時間の成功確率と比較の限界 ​