量子アニーリングにおける動的計画法:RBCモデルを解く

というNBER論文が上がっている。原題は「Dynamic Programming on a Quantum Annealer: Solving the RBC Model」で、著者はJesús Fernández-Villaverde(ペンシルベニア大)、Isaiah J. Hull(ノルウェー経営大学)。
ungated版の導入部では、論文の貢献として以下の4点が挙げられている。

1. The development of a new solution method for solving dynamic programming problems on quantum hardware.
2. The implementation and execution of the solution method on existing quantum hardware, rather than on a classical simulator.
3. The novel use of state-of-the-art quantum annealing techniques, including reverse and inhomogeneous annealing.
4. Showing the broad applicability of our solution method to iterative problems that could not otherwise be solved on QAs without hybridizing the problem into classical and quantum components.
(拙訳)

  1. 量子ハードウエア上で動的計画法問題を解く新たな解法の開発
  2. 古典的なシミュレーターではなく、既存の量子ハードウエア上にその解法を導入・実行
  3. 逆アニーリングや不均一アニーリングなど最新の量子アニーリング技法の新たな利用
  4. 問題を古典的な要素と量子の要素に混合することなしには量子アニーリングでは解けなかった反復問題に、我々の解法が広く適用できることを示す

続けて以下のように書いている。

More concretely, we tackle the limitations of QAs, which are not designed to solve the dynamic programming problems at the core of many economic models. In particular, QAs do not naturally allow for iteration over time or across multiple objective functions and suffer from the quantum-to-classical bottleneck, which severely limits how much classical information can be read out as the problem’s solution. Our approach overcomes these limitations and can be used to recover policy and value functions for problems in macroeconomics, industrial organization, game theory, and labor economics.
(拙訳)
より具体的には、我々は、多くの経済学の問題の中心にある動的計画法問題を解くようには出来ていない量子アニーリングの限界に挑んだ。特に、量子アニーリングは、時系列的な、もしくは複数の目的関数に跨る反復法を本来は許容していないほか、量子から古典へのボトルネックの問題を抱えており、そのため、問題の解としてどの程度古典的な情報を読み出せるかに深刻な制限が課される。我々の手法はそうした限界を克服し、マクロ経済学、産業組織、ゲーム理論、および労働経済学の問題のための政策や価値の関数を復元するのに利用できる。

この論文を取り上げたMRのアレックス・タバロックエントリのコメント欄では著者の2人も降臨し、論文の意義に疑義を投げ掛けた他のコメンターと活発なやり取りを交わしている。