論文の概要: A duplication-free quantum neural network for universal approximation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.11228v1
- Date: Mon, 21 Nov 2022 07:43:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-17 23:33:48.645554
- Title: A duplication-free quantum neural network for universal approximation
- Title(参考訳): 普遍近似のための重複フリー量子ニューラルネットワーク
- Authors: Xiaokai Hou, Guanyu Zhou, Qingyu Li, Shan Jin and Xiaoting Wang
- Abstract要約: 量子ニューラルネットワークの普遍性は、任意の関数を近似する能力を指す。
本稿では,重複のない量子ニューラルネットワークの普遍性を厳密に証明できる簡単な設計法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.8399688944263843
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The universality of a quantum neural network refers to its ability to
approximate arbitrary functions and is a theoretical guarantee for its
effectiveness. A non-universal neural network could fail in completing the
machine learning task. One proposal for universality is to encode the quantum
data into identical copies of a tensor product, but this will substantially
increase the system size and the circuit complexity. To address this problem,
we propose a simple design of a duplication-free quantum neural network whose
universality can be rigorously proved. Compared with other established
proposals, our model requires significantly fewer qubits and a shallower
circuit, substantially lowering the resource overhead for implementation. It is
also more robust against noise and easier to implement on a near-term device.
Simulations show that our model can solve a broad range of classical and
quantum learning problems, demonstrating its broad application potential.
- Abstract(参考訳): 量子ニューラルネットワークの普遍性は任意の関数を近似する能力であり、その有効性に対する理論的保証である。
非ユニバーサルニューラルネットワークは、機械学習タスクの完了に失敗する可能性がある。
普遍性の1つの提案は、量子データをテンソル積の同一のコピーにエンコードすることであるが、これによってシステムのサイズと回路の複雑さが大幅に増加する。
この問題に対処するために,汎用性を厳密に証明できる重複のない量子ニューラルネットワークの簡単な設計法を提案する。
他の確立された提案と比較して、我々のモデルはより少ないキュービットと浅い回路を必要とし、実装のリソースオーバーヘッドを著しく低減する。
また、ノイズに対してより堅牢で、短期的なデバイスで実装しやすい。
シミュレーションにより、我々のモデルは古典的および量子的学習の幅広い問題を解くことができ、その幅広い応用可能性を示す。
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