論文の概要: Quantum Circuit AutoEncoder

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.08446v1
• Date: Mon, 17 Jul 2023 12:41:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-18 13:25:03.870059
• Title: Quantum Circuit AutoEncoder
• Title（参考訳）: 量子回路オートエンコーダ
• Authors: Jun Wu, Hao Fu, Mingzheng Zhu, Wei Xie and Xiang-Yang Li
• Abstract要約: 本稿では、量子回路内の情報を圧縮してエンコードする量子回路オートエンコーダの概念を紹介する。 量子回路オートエンコーダを実装可能なQCAEという変分量子アルゴリズムを設計する。 以上の結果から,QCAEは高忠実度で量子回路を効率よく圧縮・復元し,回路外周を正確に同定できることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.582950124338513
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this study, we introduce the concept of a quantum circuit autoencoder to compress and encode information within quantum circuits. Quantum circuit autoencoder also serves as a generalization of the quantum state autoencoder. Our first step involves presenting a protocol for the quantum circuit autoencoder and designing a variational quantum algorithm named QCAE that can implement it. We then explore the conditions necessary for lossless compression and establish an upper bound on the recovery fidelity of QCAE. Furthermore, we identify how the lossless condition enables us to construct a loss function and avoid the Barren Plateau problem. Following the classical autoencoder approach, we apply QCAE to dimension reduction and anomaly detection for quantum circuits. Finally, we evaluate the effectiveness of our proposed quantum circuit autoencoder through numerical simulations. Our results show that QCAE can efficiently compress and recover quantum circuits with high fidelity and identify circuit outliers precisely.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,量子回路内の情報を圧縮してエンコードする量子回路オートエンコーダの概念を紹介する。 量子回路オートエンコーダは量子状態オートエンコーダの一般化としても機能する。 最初のステップでは、量子回路オートエンコーダのプロトコルを提示し、それを実装可能なQCAEという変分量子アルゴリズムを設計する。 次に,無損失圧縮に必要な条件を探索し,qcaeの回復忠実度を上限とした。 さらに,損失のない条件が損失関数の構築を可能にし,不毛高原問題を回避する方法を明らかにする。 古典的なオートエンコーダアプローチに従い、量子回路の次元減少と異常検出にqcaeを適用する。 最後に,提案する量子回路オートエンコーダの有効性を数値シミュレーションにより評価する。 その結果,QCAEは高忠実度で量子回路を効率よく圧縮・復元し,回路外周を正確に同定できることがわかった。

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