論文の概要: Emergence of noise-induced barren plateaus in arbitrary layered noise models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.08405v1
• Date: Thu, 12 Oct 2023 15:18:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-14 09:04:13.780948
• Title: Emergence of noise-induced barren plateaus in arbitrary layered noise models
• Title（参考訳）: 任意層状騒音モデルにおける雑音誘起不毛高原の発生
• Authors: Marco Schumann, Frank K. Wilhelm, and Alessandro Ciani
• Abstract要約: 変分量子アルゴリズムでは、パラメータ化された量子回路のパラメータは、問題の解を符号化するコスト関数を最小限に抑えるために最適化される。 層状雑音モデルを用いたパラメータ化量子回路において,ノイズ誘起バレンプラトー現象がどのように出現するか,その意味について論じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In variational quantum algorithms the parameters of a parameterized quantum circuit are optimized in order to minimize a cost function that encodes the solution of the problem. The barren plateau phenomenon manifests as an exponentially vanishing dependence of the cost function with respect to the variational parameters, and thus hampers the optimization process. We discuss how, and in which sense, the phenomenon of noise-induced barren plateaus emerges in parameterized quantum circuits with a layered noise model. Previous results have shown the existence of noise-induced barren plateaus in the presence of local Pauli noise [arXiv:2007.14384]. We extend these results analytically to arbitrary completely-positive trace preserving maps in two cases: 1) when a parameter-shift rule holds, 2) when the parameterized quantum circuit at each layer forms a unitary $2$-design. The second example shows how highly expressive unitaries give rise not only to standard barren plateaus [arXiv:1803.11173], but also to noise-induced ones. In the second part of the paper, we study numerically the emergence of noise-induced barren plateaus in QAOA circuits focusing on the case of MaxCut problems on $d$-regular graphs and amplitude damping noise.
• Abstract（参考訳）: 変分量子アルゴリズムでは、パラメータ化された量子回路のパラメータは、問題の解を符号化するコスト関数を最小化するために最適化される。 バレンプラトー現象は, 変動パラメータに対するコスト関数の指数関数的依存性として現れ, 最適化過程を阻害する。 層状雑音モデルを用いたパラメータ化量子回路において、ノイズ誘起バレンプラトー現象がどのように出現するか、その意味について論じる。 前報では, 局所的なパウリノイズ(arXiv: 2007.14384)の存在下での騒音誘起バレン台地の存在が確認されている。 これらの結果を解析的に、任意の完全正のトレース保存マップに拡張する。 1)パラメータシフト規則が成立する場合 2) 各層におけるパラメタライズド量子回路は, ユニタリな2ドル設計となる。 第2の例は、表現力に富んだユニタリが標準的な不毛高原 [arxiv:1803.11173] だけでなく、ノイズによって引き起こされるものに対してもどのように生み出すかを示している。 本論文の第2部では,$d$正則グラフと振幅減衰雑音の最大カット問題に着目し,qaoa回路におけるノイズ誘起不毛高原の発生を数値的に検討する。

関連論文リスト

• Controlled phase gate in exchange coupled quantum dots affected by quasistatic charge noise [0.0]
  量子ドットデチューニングにおける準静雑音がスピン量子ビットの制御位相ゲートに及ぼす影響について検討する。 逐次的忠実度の指数関数的減衰は弱い雑音に対して依然として有効であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-20T10:05:56Z)
• Doubly Stochastic Models: Learning with Unbiased Label Noises and Inference Stability [85.1044381834036]
  勾配降下のミニバッチサンプリング設定におけるラベル雑音の暗黙的正則化効果について検討した。 そのような暗黙的正則化器は、パラメータの摂動に対してモデル出力を安定化できる収束点を好んでいる。 我々の研究は、SGDをオルンシュタイン-ウレンベック類似の過程とはみなせず、近似の収束によってより一般的な結果を得る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-01T14:09:07Z)
• Latent Class-Conditional Noise Model [54.56899309997246]
  本稿では,ベイズ的枠組みの下での雑音遷移をパラメータ化するためのLatent Class-Conditional Noise Model (LCCN)を提案する。 次に、Gibs sampler を用いて遅延真のラベルを効率的に推測できる LCCN の動的ラベル回帰法を導出する。 提案手法は,サンプルのミニバッチから事前の任意チューニングを回避するため,ノイズ遷移の安定な更新を保護している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-19T15:24:37Z)
• High-Order Qubit Dephasing at Sweet Spots by Non-Gaussian Fluctuators: Symmetry Breaking and Floquet Protection [55.41644538483948]
  非ガウスゆらぎによるqubit dephasingについて検討した。 非ガウス雑音に特有の対称性破壊効果を予測する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-06T18:02:38Z)
• Learning Noise via Dynamical Decoupling of Entangled Qubits [49.38020717064383]
  絡み合った量子系のノイズは、複数の自由度を含む多体効果のために特徴付けるのが困難である。 2キュービットゲートで発生する雑音を特徴付けるマルチキュービットダイナミックデカップリングシーケンスを開発し,適用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-26T20:22:38Z)
• Modeling and mitigation of cross-talk effects in readout noise with applications to the Quantum Approximate Optimization Algorithm [0.0]
  雑音の緩和は、上界を導出する誤差まで行うことができる。 ノイズモデルとエラー軽減スキームの両方をテストするためにIBMのデバイスを使用した15(23)量子ビットの実験。 浅層深度ランダム回路によって生成されるHaar-random量子状態と状態に対して、同様の効果が期待できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-07T02:19:58Z)
• Evaluating the noise resilience of variational quantum algorithms [0.0]
  変動量子アルゴリズムの状態準備回路における異なる種類のノイズの影響をシミュレートする。 冗長なパラメータ化ゲートを組み込むことで、量子回路のノイズ耐性が向上することがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-02T16:56:58Z)
• Noise-Induced Barren Plateaus in Variational Quantum Algorithms [0.3562485774739681]
  変分量子アルゴリズム(VQA)は、ノイズ中間スケール量子(NISQ)コンピュータ上での量子優位性への道のりである。 騒音がトレーニングランドスケープに不規則な台地を生じさせることで、ノイズの多いVQAの深刻な制限を厳格に証明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-28T17:52:21Z)
• Shape Matters: Understanding the Implicit Bias of the Noise Covariance [76.54300276636982]
  勾配降下のノイズはパラメータ化モデルに対するトレーニングにおいて重要な暗黙の正則化効果をもたらす。 ミニバッチやラベルの摂動によって引き起こされるパラメータ依存ノイズはガウスノイズよりもはるかに効果的であることを示す。 分析の結果,パラメータ依存ノイズは局所最小値に偏りを生じさせるが,球状ガウス雑音は生じないことがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-15T18:31:02Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。