論文の概要: Analyzing variational quantum landscapes with information content

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.16893v3
• Date: Mon, 4 Mar 2024 08:57:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-07 03:46:39.370776
• Title: Analyzing variational quantum landscapes with information content
• Title（参考訳）: 情報量による変動量子ランドスケープの解析
• Authors: Adri\'an P\'erez-Salinas, Hao Wang, Xavier Bonet-Monroig
• Abstract要約: 量子回路のパラメータは、その最適化硬度に関する関連情報を含む風景を誘導することを示す。 我々の研究は、変動量子アルゴリズムを、短期量子コンピュータに適したデータ駆動型で分析する新しい方法を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.820576346277399
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The parameters of the quantum circuit in a variational quantum algorithm induce a landscape that contains the relevant information regarding its optimization hardness. In this work we investigate such landscapes through the lens of information content, a measure of the variability between points in parameter space. Our major contribution connects the information content to the average norm of the gradient, for which we provide robust analytical bounds on its estimators. This result holds for any (classical or quantum) variational landscape. We validate the analytical understating by numerically studying the scaling of the gradient in an instance of the barren plateau problem. In such instance we are able to estimate the scaling pre-factors in the gradient. Our work provides a new way to analyze variational quantum algorithms in a data-driven fashion well-suited for near-term quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 変分量子アルゴリズムにおける量子回路のパラメータは、その最適化硬度に関する関連する情報を含む風景を誘導する。 本研究は,パラメータ空間内の点間の変動の尺度である情報内容のレンズを用いて,そのような景観を考察する。 我々の主要な貢献は、情報内容と勾配の平均的ノルムを結びつけ、その推定器に堅牢な解析的境界を提供する。 この結果は、いかなる(古典的または量子的な)変動風景にも当てはまる。 本研究では,バレン高原問題の場合の勾配のスケーリングを数値的に検討し,解析的アンダースタチングを検証する。 このような場合、勾配のスケーリング前要素を見積もることができます。 我々の研究は、短期量子コンピュータに適したデータ駆動方式で変動量子アルゴリズムを解析する新しい方法を提供する。

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