論文の概要: Full optimization of a single-qubit gate on the generalized sequential quantum optimizer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.08535v3
• Date: Tue, 18 Oct 2022 02:12:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-26 04:40:04.476634
• Title: Full optimization of a single-qubit gate on the generalized sequential quantum optimizer
• Title（参考訳）: 一般化逐次量子最適化器における単一量子ゲートの完全最適化
• Authors: Kaito Wada, Rudy Raymond, Yuki Sato, Hiroshi C. Watanabe
• Abstract要約: 量子回路における単一量子ビットゲートの解析的最適選択に基づく量子アルゴリズムを提案する。 目的関数に対する回路評価をわずかに修正した行列要素を用いた行列分解法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.341421846091307
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: We propose a quantum algorithm based on the analytically-optimal selection of a single-qubit gate in parameterized quantum circuits (PQCs). Our algorithm optimizes the PQC structure by sequentially replacing a single-qubit gate in the PQC with the optimal one minimizing the objective function in the variational quantum algorithm. To directly find local optima, our method uses matrix factorization whose matrix elements consist of slightly-modified circuit evaluations on the objective function, which is in contrast to conventional sequential optimizers that utilize sinusoidal properties. Optimal selection over single-qubit gates based on this matrix factorization leads to more efficient optimization of PQCs. Moreover, we show that the framework of matrix factorization utilized in our method unifies and extends the existing sequential methods. We perform numerical experiments demonstrating the efficacy of the framework.
• Abstract（参考訳）: パラメタライズド量子回路(PQC)における単一量子ビットゲートの解析最適選択に基づく量子アルゴリズムを提案する。 我々のアルゴリズムは、PQCの単一ビットゲートを変分量子アルゴリズムの目的関数を最小化する最適ゲートに順次置き換えることで、PQC構造を最適化する。 本手法では, 正弦波特性を利用する従来の逐次最適化器とは対照的に, 目的関数の回路評価をわずかに修正した行列要素を用いた行列分解を用いる。 この行列分解に基づく単一量子ゲート上の最適選択は、より効率的なPQCの最適化をもたらす。 さらに,本手法で用いられる行列因子分解の枠組みが,既存の逐次手法を統一し拡張することを示す。 本手法の有効性を示す数値実験を行った。

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