論文の概要: Information flow in parameterized quantum circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.05149v2
- Date: Thu, 23 Jan 2025 16:03:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-24 19:43:23.515216
- Title: Information flow in parameterized quantum circuits
- Title（参考訳）: パラメータ化量子回路における情報の流れ
- Authors: Abhinav Anand, Lasse Bjørn Kristensen, Felix Frohnert, Sukin Sim, Alán Aspuru-Guzik,
- Abstract要約: 量子システムにおける情報フローを定量化する新しい方法を提案する。
ゲートノード間の相互情報を用いた距離測定法を提案する。
そこで,距離測定に基づく経路を用いた変分アルゴリズムの最適化手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.293310948465579
- License:
- Abstract: In this work, we introduce a new way to quantify information flow in quantum systems, especially for parameterized quantum circuits. We use a graph representation of the circuits and propose a new distance metric using the mutual information between gate nodes. We then present an optimization procedure for variational algorithms using paths based on the distance measure. We explore the features of the algorithm by means of the variational quantum eigensolver, in which we compute the ground state energies of the Heisenberg model. In addition, we employ the method to solve a binary classification problem using variational quantum classification. From numerical simulations, we show that our method can be successfully used for optimizing the parameterized quantum circuits primarily used in near-term algorithms. We further note that information-flow based paths can be used to improve convergence of existing stochastic gradient based methods.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,量子システム,特にパラメータ化量子回路における情報フローを定量化する新しい手法を提案する。
回路のグラフ表現を用い、ゲートノード間の相互情報を用いた新しい距離メートル法を提案する。
そこで,距離測定に基づく経路を用いた変分アルゴリズムの最適化手法を提案する。
本稿では,変分量子固有解法を用いて,ハイゼンベルクモデルの基底状態エネルギーを計算するアルゴリズムの特徴について検討する。
さらに、変分量子分類を用いた二項分類問題の解法を用いる。
数値シミュレーションから,本手法はパラメータ化量子回路の最適化に有効であることを示す。
さらに、情報フローに基づく経路は、既存の確率勾配に基づく手法の収束を改善するためにも利用できることに留意する。
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