論文の概要: Automated Quantum Circuit Design with Nested Monte Carlo Tree Search

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.00132v1
• Date: Fri, 1 Jul 2022 00:30:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-07-05 02:59:31.391386
• Title: Automated Quantum Circuit Design with Nested Monte Carlo Tree Search
• Title（参考訳）: ネストモンテカルロ木探索による量子回路の自動設計
• Authors: Pei-Yong Wang, Muhammad Usman, Udaya Parampalli, Lloyd C. L. Hollenberg and Casey R. Myers
• Abstract要約: 変分法に基づく量子アルゴリズムは、量子解を構成する最も有望な方法の1つである。 適応性と単純さにもかかわらず、スケーラビリティと適切なAnsの選択は依然として重要な課題である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2828784290497848
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum algorithms based on variational approaches are one of the most promising methods to construct quantum solutions and have found a myriad of applications in the last few years. Despite the adaptability and simplicity, their scalability and the selection of suitable ans\"atzs remain key challenges. In this work, we report an algorithmic framework based on nested Monte-Carlo Tree Search (MCTS) coupled with the combinatorial multi-armed bandit (CMAB) model for the automated design of quantum circuits. Through numerical experiments, we demonstrated our algorithm applied to various kinds of problems, including the ground energy problem in quantum chemistry, quantum optimisation on a graph, solving systems of linear equations, and finding encoding circuit for quantum error detection codes. Compared to the existing approaches, the results indicate that our circuit design algorithm can explore larger search spaces and optimise quantum circuits for larger systems, showing both versatility and scalability.
• Abstract（参考訳）: 変分法に基づく量子アルゴリズムは、量子解を構成する最も有望な方法の1つであり、ここ数年で無数の応用が発見されている。 適応性と単純さにもかかわらず、スケーラビリティと適切な ans\"atzs の選択は依然として重要な課題である。 本研究では,ネストしたモンテカルロ木探索 (MCTS) に基づくアルゴリズムフレームワークと,量子回路の自動設計のための組合せ型マルチアームバンド (CMAB) モデルについて報告する。 数値実験により, 量子化学における基底エネルギー問題, グラフ上の量子最適化, 線形方程式系の解法, 量子誤り検出符号の符号化回路の発見など, 様々な問題に適用したアルゴリズムを実証した。 既存の手法と比較すると,回路設計アルゴリズムはより大きな探索空間を探索し,より大きなシステムに対して量子回路を最適化し,汎用性と拡張性を示した。

関連論文リスト

• Quantum Subroutine for Variance Estimation: Algorithmic Design and Applications [80.04533958880862]
  量子コンピューティングは、アルゴリズムを設計する新しい方法の基礎となる。 どの場の量子スピードアップが達成できるかという新たな課題が生じる。 量子サブルーチンの設計は、従来のサブルーチンよりも効率的で、新しい強力な量子アルゴリズムに固い柱を向ける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-26T09:32:07Z)
• Quantum algorithms: A survey of applications and end-to-end complexities [90.05272647148196]
  期待されている量子コンピュータの応用は、科学と産業にまたがる。 本稿では,量子アルゴリズムの応用分野について検討する。 私たちは、各領域における課題と機会を"エンドツーエンド"な方法で概説します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-04T17:53:55Z)
• Hybrid quantum-classical and quantum-inspired classical algorithms for solving banded circulant linear systems [0.8192907805418583]
  帯状循環系に対する量子状態の組み合わせの凸最適化に基づく効率的なアルゴリズムを提案する。 帯状循環行列を巡回置換に分解することにより, 量子状態の組み合わせによる近似解を$K$とする。 我々は,従来のシミュレーションと実際のIBM量子コンピュータ実装を用いて本手法を検証し,熱伝達などの物理問題への適用性を示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-20T16:27:16Z)
• Sub-universal variational circuits for combinatorial optimization problems [0.0]
  この研究は、2ビット行列を用いて構築された最適化問題に対する量子近似解を生成するために設計された古典的確率回路の新たなクラスを導入する。 そこで,本研究では,最大カウト問題における変分回路の性能について検討した。 この結果から,変分回路の性能を準ユニバーサルゲートセットで評価することは,量子変分回路が励起可能な領域を特定する上で貴重な指標であることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-29T02:16:48Z)
• A Universal Quantum Algorithm for Weighted Maximum Cut and Ising Problems [0.0]
  本稿では,二項問題の近似解を計算するためのハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。 我々は、重み付き最大カットまたはイジング・ハミルトン演算子をブロック符号化するユニタリおよびエルミート演算子を実装するために浅深さ量子回路を用いる。 この作用素の変動量子状態への期待を測定すると、量子系の変動エネルギーが得られる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-10T23:28:13Z)
• QNEAT: Natural Evolution of Variational Quantum Circuit Architecture [95.29334926638462]
  我々は、ニューラルネットワークの量子対する最も有望な候補として登場した変分量子回路(VQC)に注目した。 有望な結果を示す一方で、バレン高原、重みの周期性、アーキテクチャの選択など、さまざまな問題のために、VQCのトレーニングは困難である。 本稿では,VQCの重みとアーキテクチャの両方を最適化するために,自然進化にインスパイアされた勾配のないアルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-14T08:03:20Z)
• Quantum Neural Architecture Search with Quantum Circuits Metric and Bayesian Optimization [2.20200533591633]
  各量子状態に対するゲートの作用を特徴付ける新しい量子ゲート距離を提案する。 提案手法は、経験的量子機械学習の3つの問題において、ベンチマークを著しく上回っている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-28T16:23:24Z)
• Adiabatic Quantum Graph Matching with Permutation Matrix Constraints [75.88678895180189]
  3次元形状と画像のマッチング問題は、NPハードな置換行列制約を持つ二次代入問題(QAP)としてしばしば定式化される。 本稿では,量子ハードウェア上での効率的な実行に適した制約のない問題として,いくつかのQAPの再構成を提案する。 提案アルゴリズムは、将来の量子コンピューティングアーキテクチャにおいて、より高次元にスケールする可能性がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-08T17:59:55Z)
• Differentiable Quantum Architecture Search [15.045985536395479]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-16T18:00:03Z)
• Space-efficient binary optimization for variational computing [68.8204255655161]
  本研究では,トラベリングセールスマン問題に必要なキュービット数を大幅に削減できることを示す。 また、量子ビット効率と回路深さ効率のモデルを円滑に補間する符号化方式を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-15T18:17:27Z)
• Quantum Geometric Machine Learning for Quantum Circuits and Control [78.50747042819503]
  我々は、量子幾何学的制御問題に対するディープラーニングの適用をレビューし、拡張する。 量子回路合成問題における時間-最適制御の強化について述べる。 我々の研究結果は、時間-最適制御問題に対する機械学習と幾何学的手法を組み合わせた量子制御と量子情報理論の研究者にとって興味深いものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-19T19:12:14Z)

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。