論文の概要: Parameter Concentration in Quantum Approximate Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.11976v1
- Date: Mon, 22 Mar 2021 16:24:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-07 04:26:40.763083
- Title: Parameter Concentration in Quantum Approximate Optimization
- Title(参考訳): 量子近似最適化におけるパラメータ濃度
- Authors: V. Akshay, D. Rabinovich, E. Campos, J. Biamonte
- Abstract要約: 最適QAOA回路パラメータは問題の大きさの逆として集中していることがわかった。
p=1,2$(それぞれ2パラメータと4パラメータに対応)の変動状態の準備について解析的に検討した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The quantum approximate optimization algorithm (QAOA) has become a
cornerstone of contemporary quantum applications development. In QAOA, a
quantum circuit is trained -- by repeatedly adjusting circuit parameters -- to
solve a problem. Several recent findings have reported parameter concentration
effects in QAOA and their presence has become one of folklore: while
empirically observed, the concentrations have not been defined and analytical
approaches remain scarce, focusing on limiting system and not considering
parameter scaling as system size increases. We found that optimal QAOA circuit
parameters concentrate as an inverse polynomial in the problem size, providing
an optimistic result for improving circuit training. Our results are
analytically demonstrated for variational state preparations at $p=1,2$
(corresponding to 2 and 4 tunable parameters respectively). The technique is
also applicable for higher depths and the concentration effect is cross
verified numerically. Parameter concentrations allow for training on a fraction
$w < n$ of qubits to assert that these parameters are nearly optimal on $n$
qubits. Clearly this effect has significant practical importance.
- Abstract(参考訳): 量子近似最適化アルゴリズム(QAOA)は、現代の量子アプリケーション開発の基礎となっている。
qaoaでは、回路パラメータの繰り返し調整によって量子回路を訓練し、問題を解決する。
近年、qaoaにおけるパラメータ濃度の影響が報告され、その存在が民俗学の1つとなっている: 実証的に観察されたにもかかわらず、濃度は定義されておらず、分析的なアプローチは乏しく、システムのサイズが大きくなるにつれてパラメータのスケーリングを考慮せず、システムの制限に焦点を当てている。
その結果,QAOA回路パラメータは問題の大きさの逆多項式として集中しており,回路トレーニングを改善するための楽観的な結果が得られることがわかった。
p=1,2$(それぞれ2と4に調整可能なパラメータに対応する)の変分状態準備について分析的に実証した。
この手法はより深い深度でも適用でき、濃度効果は数値的に検証される。
パラメータ濃度は、クォービットの分数$w < n$でトレーニングすることができ、これらのパラメータが$n$クォービット上でほぼ最適であると主張する。
明らかにこの効果は実用上重要なものである。
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