論文の概要: Quantum gradient evaluation through quantum non-demolition measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.07128v2
- Date: Mon, 27 Mar 2023 14:58:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-29 00:53:25.091769
- Title: Quantum gradient evaluation through quantum non-demolition measurements
- Title（参考訳）: 量子非破壊測定による量子勾配評価
- Authors: Paolo Solinas, Simone Caletti and Giovanni Minuto
- Abstract要約: 本稿では,コスト関数の導関数を量子コンピュータで推定するための量子非破壊測定プロトコルについて論じる。
これは変分量子回路の実装における重要なステップである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: We discuss a Quantum Non-Demolition Measurement (QNDM) protocol to estimate
the derivatives of a cost function with a quantum computer. %This is a key step
for the implementation of variational quantum circuits. The cost function,
which is supposed to be classically hard to evaluate, is associated with the
average value of a quantum operator. Then a quantum computer is used to
efficiently extract information about the function and its derivative by
evolving the system with a so-called variational quantum circuit. To this aim,
we propose to use a quantum detector that allows us to directly estimate the
derivatives of an observable, i.e., the derivative of the cost function. With
respect to the standard direct measurement approach, this leads to a reduction
of the number of circuit iterations needed to run the variational quantum
circuits. The advantage increases if we want to estimate the higher-order
derivatives. We also show that the presented approach can lead to a further
advantage in terms of the number of total logical gates needed to run the
variational quantum circuits. These results make the QNDM a valuable
alternative to implementing the variational quantum circuits.
- Abstract（参考訳）: コスト関数の導関数を量子コンピュータで推定するためのQNDM(Quantum Non-Demolition Measurement)プロトコルについて議論する。
% これは変分量子回路の実装における重要なステップである。
コスト関数は古典的に評価が難しいと考えられており、量子作用素の平均値と関連付けられている。
次に、量子コンピュータを用いて、いわゆる変分量子回路を用いてシステムを進化させることにより、関数とその導関数に関する情報を効率的に抽出する。
この目的のために、観測可能な、すなわちコスト関数の微分の導関数を直接推定できる量子検出器の使用を提案する。
標準的直接測定アプローチに関しては、変分量子回路を実行するのに必要な回路イテレーションの数を減らすことに繋がる。
より高階微分を推定したい場合、利点は増大する。
また,提案手法は,変分量子回路を実行するのに必要な論理ゲートの総数という観点で,さらなるアドバンテージをもたらすことができることを示した。
これらの結果からQNDMは変分量子回路の実装の代替となる。
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