論文の概要: Measuring Analytic Gradients of General Quantum Evolution with the
Stochastic Parameter Shift Rule
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.10299v2
- Date: Tue, 19 Jan 2021 08:16:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-19 05:41:51.975158
- Title: Measuring Analytic Gradients of General Quantum Evolution with the
Stochastic Parameter Shift Rule
- Title(参考訳): 確率的パラメータシフト則による一般量子進化の解析的勾配の測定
- Authors: Leonardo Banchi, Gavin E. Crooks
- Abstract要約: 本研究では,量子計測から直接最適化される関数の勾配を推定する問題について検討する。
マルチキュービットパラメトリック量子進化の勾配を推定するアルゴリズムを提供する数学的に正確な公式を導出する。
私たちのアルゴリズムは、利用可能な全ての量子ゲートがノイズである場合でも、いくつかの近似で機能し続けています。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hybrid quantum-classical optimization algorithms represent one of the most
promising application for near-term quantum computers. In these algorithms the
goal is to optimize an observable quantity with respect to some classical
parameters, using feedback from measurements performed on the quantum device.
Here we study the problem of estimating the gradient of the function to be
optimized directly from quantum measurements, generalizing and simplifying some
approaches present in the literature, such as the so-called parameter-shift
rule. We derive a mathematically exact formula that provides a stochastic
algorithm for estimating the gradient of any multi-qubit parametric quantum
evolution, without the introduction of ancillary qubits or the use of
Hamiltonian simulation techniques. The gradient measurement is possible when
the underlying device can realize all Pauli rotations in the expansion of the
Hamiltonian whose coefficients depend on the parameter. Our algorithm continues
to work, although with some approximations, even when all the available quantum
gates are noisy, for instance due to the coupling between the quantum device
and an unknown environment.
- Abstract(参考訳): ハイブリッド量子古典最適化アルゴリズムは、短期量子コンピュータにおける最も有望な応用の1つである。
これらのアルゴリズムでは、量子デバイス上で測定された測定結果からのフィードバックを用いて、いくつかの古典的パラメータに関して観測可能な量を最適化することが目的である。
本稿では,量子計測から直接に最適化される関数の勾配を推定し,パラメータシフト則などの文献に存在するいくつかのアプローチを一般化し,単純化する問題について検討する。
連立量子ビットの導入やハミルトニアンシミュレーション技術を用いることなく、任意のマルチキュービットパラメトリック量子進化の勾配を推定するための確率的アルゴリズムを提供する数学的に正確な公式を導出する。
勾配測定は、係数がパラメータに依存するハミルトニアンの拡大において、基礎となる装置が全てのパウリ回転を実現できる場合に可能である。
私たちのアルゴリズムは、例えば量子デバイスと未知の環境とのカップリングのために、利用可能な全ての量子ゲートがノイズである場合でも、いくつかの近似で動作し続ける。
関連論文リスト
- Embedding Classical Variational Methods in Quantum Circuits [0.0]
相互作用量子系の基底状態に近似する量子デバイス機能を拡張する新しい量子-古典的変分法を導入する。
本手法は,古典的自由度を付加することにより,正確な対角化結果に収束できることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-15T18:00:05Z) - Quantum speedups for stochastic optimization [25.931073782134657]
オラクルに対する量子振動の連続関数を最小化する問題を考察する。
リプシュ・アヴィッツ関数を最小化するための2つの新しい方法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-08-03T07:39:10Z) - Reliable optimization of arbitrary functions over quantum measurements [0.3902497155525132]
量子測定の任意の関数が与えられた場合、その最適値を得る方法はしばしば、様々な応用において基本的な重要な問題とみなされる。
我々は、ある種のアルゴリズムと凸最適化のためのいわゆるギルバートのアルゴリズムを組み合わせることで、量子測度空間上の信頼できる任意の関数を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-15T09:07:15Z) - Quantum Phase Processing and its Applications in Estimating Phase and
Entropies [10.8525801756287]
量子位相処理」は、任意の三角変換をユニタリ作用素の固有位相に直接適用することができる。
量子位相処理は、単にアンシラ量子ビットを測定することで、量子システムの固有情報を取り出すことができる。
本稿では,量子フーリエ変換を必要としない量子位相推定アルゴリズムを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-09-28T17:41:19Z) - Adiabatic quantum computing with parameterized quantum circuits [0.0]
断熱量子コンピューティング(Adiabatic quantum computing)は、量子コンピューティングの普遍的なモデルである。
本稿では,短期機器の限界を緩和する新しい手法を提案する。
提案アルゴリズムと変分量子固有解器を2つの古典最適化問題で比較する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-09T09:31:57Z) - An Introduction to Quantum Machine Learning for Engineers [36.18344598412261]
量子機械学習は、ゲートベースの量子コンピュータをプログラムするための支配的なパラダイムとして登場しつつある。
この本は、確率と線形代数の背景を持つエンジニアの聴衆のために、量子機械学習の自己完結した紹介を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-11T12:10:52Z) - Quantum algorithms for grid-based variational time evolution [36.136619420474766]
本稿では,第1量子化における量子力学の実行のための変分量子アルゴリズムを提案する。
シミュレーションでは,従来観測されていた変動時間伝播手法の数値不安定性を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-04T19:00:45Z) - Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational
Chemistry [51.827942608832025]
短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。
計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-31T16:33:10Z) - Circuit Symmetry Verification Mitigates Quantum-Domain Impairments [69.33243249411113]
本稿では,量子状態の知識を必要とせず,量子回路の可換性を検証する回路指向対称性検証を提案する。
特に、従来の量子領域形式を回路指向安定化器に一般化するフーリエ時間安定化器(STS)手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-27T21:15:35Z) - Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the
spin-boson model [68.8204255655161]
量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。
変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。
量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-09T18:00:05Z) - A variational toolbox for quantum multi-parameter estimation [0.7734726150561088]
本稿では,変分パラメータを逐次更新してプローブの状態や測定を改善する汎用フレームワークを提案する。
次に,数値シミュレーションによるアプローチの実用的機能を示す。
ノイズ進化に対する一般パラメータシフト則の有効性を実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-06-11T10:10:20Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。