論文の概要: Sample Complexity of Learning Quantum Circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.09078v1
- Date: Mon, 19 Jul 2021 18:00:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-07-21 14:46:13.056795
- Title: Sample Complexity of Learning Quantum Circuits
- Title(参考訳): 学習量子回路のサンプル複雑性
- Authors: Haoyuan Cai, Qi Ye, Dong-Ling Deng
- Abstract要約: 物理量子回路は、経験的リスク最小化により、量子コンピュータ上でPACを学習可能であることを示す。
我々の結果は、理論と実験の両方において量子機械学習のための貴重なガイドを提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.329298109272386
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum computers hold unprecedented potentials for machine learning
applications. Here, we prove that physical quantum circuits are PAC (probably
approximately correct) learnable on a quantum computer via empirical risk
minimization: to learn a quantum circuit with at most $n^c$ gates and each gate
acting on a constant number of qubits, the sample complexity is bounded by
$\tilde{O}(n^{c+1})$. In particular, we explicitly construct a family of
variational quantum circuits with $O(n^{c+1})$ elementary gates arranged in a
fixed pattern, which can represent all physical quantum circuits consisting of
at most $n^c$ elementary gates. Our results provide a valuable guide for
quantum machine learning in both theory and experiment.
- Abstract(参考訳): 量子コンピュータは機械学習アプリケーションに先例のない可能性を持っている。
ここで、物理量子回路は、経験的リスク最小化により、量子コンピュータ上でpac(おそらくほぼ正しい)学習可能であることを証明する: 最大$n^c$ゲートと一定数の量子ビットに作用する各ゲートを持つ量子回路を学習するには、サンプル複雑性は$\tilde{o}(n^{c+1})$で制限される。
特に、固定パターンで配置された$O(n^{c+1})$小数点ゲートを持つ変分量子回路の族を明示的に構成し、少なくとも$n^c$小数点ゲートからなる全ての物理量子回路を表現できる。
我々の結果は、理論と実験の両方において量子機械学習のための貴重なガイドを提供する。
関連論文リスト
- Quantum Circuit $C^*$-algebra Net [5.359060261460183]
本稿では、機械学習と量子回路で提案される$C*$-algebra net間の接続を提供する量子回路$C*$-algebra netを紹介する。
応用として、量子回路$C*$-algebraネットを用いて古典的なデータを量子状態にエンコードすることで、古典的なデータを量子アルゴリズムに組み込む方法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-04-09T11:12:39Z) - Full Quantum Process Tomography of a Universal Entangling Gate on an
IBM's Quantum Computer [0.0]
我々は、実量子ハードウェアを用いて、普遍的な2量子エンタングゲートであるSQSCZゲートを徹底的に解析する。
我々の分析では、SQSCZゲートの圧縮可能な忠実度とノイズ特性を明らかにし、プロセス忠実度はそれぞれ97.27098%$と8.99383%$に達した。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-10T13:25:01Z) - QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-01-10T22:33:00Z) - A Complete Equational Theory for Quantum Circuits [58.720142291102135]
量子回路に対する最初の完全方程式理論を導入する。
2つの回路が同じユニタリ写像を表すのは、方程式を用いて1つをもう1つに変換できる場合に限る。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-21T17:56:31Z) - Gaussian initializations help deep variational quantum circuits escape
from the barren plateau [87.04438831673063]
近年、変分量子回路は量子シミュレーションや量子機械学習に広く用いられている。
しかし、ランダムな構造を持つ量子回路は、回路深さと量子ビット数に関して指数関数的に消える勾配のため、トレーニング容易性が低い。
この結果、ディープ量子回路は実用的なタスクでは実現できないという一般的な信念が導かれる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-17T15:06:40Z) - Separation of gates in quantum parallel programming [1.4821822452801385]
Yingは2つ以上の小容量の量子コンピュータを用いて、量子並列プログラミングによりより大きな容量の量子コンピューティングシステムを作成することを考案した。
主な障害は、回路全体の量子ゲートを分離し、局所ゲートのテンソル積を生成することである。
理論的には、有限次元あるいは無限次元の系における多部量子ゲートの(十分かつ必要な)分離性条件を解析する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-28T09:11:41Z) - $i$-QER: An Intelligent Approach towards Quantum Error Reduction [5.055934439032756]
量子回路のエラーを評価するスケーラブルな機械学習ベースのアプローチである$i$-QERを導入する。
i$-QERは、教師付き学習モデルを使用して、与えられた量子回路で可能なエラーを予測する。
これにより、大きな量子回路を2つの小さなサブ回路に分割する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-10-12T20:45:03Z) - Quantum simulation of $\phi^4$ theories in qudit systems [53.122045119395594]
回路量子力学(cQED)システムにおける格子$Phi4$理論の量子アルゴリズムの実装について論じる。
quditシステムの主な利点は、そのマルチレベル特性により、対角的な単一量子ゲートでしかフィールドの相互作用を実装できないことである。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-30T16:30:33Z) - Depth-efficient proofs of quantumness [77.34726150561087]
量子性の証明は、古典的検証器が信頼できない証明器の量子的利点を効率的に証明できる挑戦応答プロトコルの一種である。
本稿では、証明者が量子回路を一定深度でしか実行できない量子性構成の証明を2つ与える。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-05T17:45:41Z) - QUANTIFY: A framework for resource analysis and design verification of
quantum circuits [69.43216268165402]
QUINTIFYは、量子回路の定量的解析のためのオープンソースのフレームワークである。
Google Cirqをベースにしており、Clifford+T回路を念頭に開発されている。
ベンチマークのため、QUINTIFYは量子メモリと量子演算回路を含む。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-07-21T15:36:25Z) - Generalization of CNOT-based Discrete Circular Quantum Walk: Simulation
and Effect of Gate Errors [0.0]
普遍的なCNOTと単一停止ゲートで構築された量子回路において、離散円形量子ウォークを実現する方法を示す。
我々は、これらの回路を5キュービットのIBM量子スーパーコンピュータLondon IBM-Qでシミュレーションした。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-05-05T19:21:58Z)
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。