論文の概要: Differentiable Quantum Architecture Search
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.08561v2
- Date: Thu, 14 Oct 2021 12:02:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-28 22:04:00.144438
- Title: Differentiable Quantum Architecture Search
- Title（参考訳）: 微分可能な量子アーキテクチャ探索
- Authors: Shi-Xin Zhang, Chang-Yu Hsieh, Shengyu Zhang, Hong Yao
- Abstract要約: 微分可能量子アーキテクチャ探索(DQAS)の一般的なフレームワークを提案する。
DQASは、エンドツーエンドの微分可能な方法で量子回路の自動設計を可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.045985536395479
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum architecture search (QAS) is the process of automating architecture
engineering of quantum circuits. It has been desired to construct a powerful
and general QAS platform which can significantly accelerate current efforts to
identify quantum advantages of error-prone and depth-limited quantum circuits
in the NISQ era. Hereby, we propose a general framework of differentiable
quantum architecture search (DQAS), which enables automated designs of quantum
circuits in an end-to-end differentiable fashion. We present several examples
of circuit design problems to demonstrate the power of DQAS. For instance,
unitary operations are decomposed into quantum gates, noisy circuits are
re-designed to improve accuracy, and circuit layouts for quantum approximation
optimization algorithm are automatically discovered and upgraded for
combinatorial optimization problems. These results not only manifest the vast
potential of DQAS being an essential tool for the NISQ application
developments, but also present an interesting research topic from the
theoretical perspective as it draws inspirations from the newly emerging
interdisciplinary paradigms of differentiable programming, probabilistic
programming, and quantum programming.
- Abstract（参考訳）: 量子アーキテクチャサーチ(QAS)は、量子回路のアーキテクチャ工学を自動化するプロセスである。
NISQ時代において、誤り発生と深さ制限の量子回路の量子アドバンテージを特定するために、現在の取り組みを著しく加速させる、強力で一般的なQASプラットフォームを構築することが望まれている。
本稿では,量子回路の自動設計をエンドツーエンドの微分可能方法で可能にする,微分可能量子アーキテクチャ探索(dqas)の汎用フレームワークを提案する。
本稿ではDQASのパワーを示す回路設計問題の例を示す。
例えば、ユニタリ演算は量子ゲートに分解され、ノイズ回路は精度向上のために再設計され、量子近似最適化アルゴリズムの回路レイアウトは自動的に発見され、組合せ最適化問題のためにアップグレードされる。
これらの結果は、DQASがNISQアプリケーション開発に不可欠なツールである可能性を示すだけでなく、微分可能プログラミング、確率的プログラミング、量子プログラミングという新たな学際パラダイムから着想を得た理論的な視点から興味深い研究トピックを提示する。
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