論文の概要: Fleming-Viot helps speed up variational quantum algorithms in the presence of barren plateaus
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.18090v2
- Date: Thu, 4 Apr 2024 09:40:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-05 19:53:21.765379
- Title: Fleming-Viot helps speed up variational quantum algorithms in the presence of barren plateaus
- Title（参考訳）: Fleming-Viotはバレンプラトーの存在下で変分量子アルゴリズムを高速化する
- Authors: Daniel Mastropietro, Georgios Korpas, Vyacheslav Kungurtsev, Jakub Marecek,
- Abstract要約: フレミング・ヴィオットの伝統では、平行探索は粒子と呼ばれる。
提案手法では,勾配が小さすぎる領域やうるさい領域に遭遇した場合,フレミング・ヴィオット粒子による探索は停止され,不毛の台地が示唆される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.828214059607782
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Inspired by the Fleming-Viot stochastic process, we propose a parallel implementation of variational quantum algorithms with the aim of helping the algorithm get out of barren plateaus, where optimization direction is unclear. In the Fleming-Viot tradition, parallel searches are called particles. In our proposed approach, the search by a Fleming-Viot particle is stopped when it encounters a region where the gradient is too small or noisy, suggesting a barren plateau area. The stopped particle continues the search after being regenerated at another location of the parameter space, potentially taking the exploration away from barren plateaus. We first analyze the behavior of the Fleming-Viot particles from a theoretical standpoint. We show that, when simulated annealing optimizers are used as particles, the Fleming-Viot system is expected to find the global optimum faster than a single simulated annealing optimizer, with a relative efficiency that increases proportionally to the percentage of barren plateaus in the domain. This result is backed up by numerical experiments carried out on synthetic problems as well as on instances of the Max-Cut problem, which show that our method performs better than plain simulated annealing when large barren plateaus are present in the domain.
- Abstract（参考訳）: Fleming-Viot 確率過程に着想を得て,アルゴリズムが不規則な高原から抜け出すのを助けるために,変分量子アルゴリズムの並列実装を提案する。
フレミング・ヴィオットの伝統では、平行探索は粒子と呼ばれる。
提案手法では,勾配が小さすぎる領域やうるさい領域に遭遇した場合,フレミング・ヴィオット粒子による探索は停止され,不毛の台地が示唆される。
停止した粒子は、パラメータ空間の別の場所で再生された後に探索を続け、不毛の台地から探索を遠ざける可能性がある。
まず理論的な観点からフレミング・ヴィオット粒子の挙動を解析する。
シミュレーションアニーリングオプティマイザを粒子として使用する場合,Fleming-Viot系は単一シミュレートアニーリングオプティマイザよりも大域的最適化が速く,ドメイン内のバレン高原の割合に比例して高い相対効率が期待できる。
この結果は,合成問題やMax-Cut問題に対する数値実験によって裏付けられ,本手法は領域内に大きなバレンプラトーが存在する場合の模擬アニーリングよりも優れた性能を示すことが示された。
関連論文リスト
- From barren plateaus through fertile valleys: Conic extensions of
parameterised quantum circuits [0.0]
我々は、不毛の高原から肥大な谷に飛び降りるのを好むアプローチを導入する。
これらの演算は、パラメータ化されたユニタリ量子回路の円錐拡張によって構成される。
さらに,低次元一般化固有値問題に対する最適跳躍方向を求める問題を小さくする。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-06T13:56:42Z) - Sampling with Mollified Interaction Energy Descent [57.00583139477843]
モーフィファイド相互作用エネルギー降下(MIED)と呼ばれる新しい最適化に基づくサンプリング手法を提案する。
MIEDは、モル化相互作用エネルギー(MIE)と呼ばれる確率測度に関する新しいクラスのエネルギーを最小化する
我々は,制約のないサンプリング問題に対して,我々のアルゴリズムがSVGDのような既存の粒子ベースアルゴリズムと同等に動作することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-24T16:54:18Z) - Losing momentum in continuous-time stochastic optimisation [42.617042045455506]
運動量に基づく最適化アルゴリズムは 特に広まりました
本研究では、運動量を伴う勾配降下の連続時間モデルを解析する。
また、画像分類問題において畳み込みニューラルネットワークを訓練する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-08T10:46:05Z) - 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) - Greedy parameter optimization for diabatic quantum annealing [0.0]
ノイズの影響を最小限に抑えるために、量子計算では、より短い処理時間が望ましい。
横フィールドイジングモデルにおいて,パラメータの集合を変動的に決定する簡単な手法を提案する。
強磁性系におけるこのアイデアを全対全結合問題とスピングラス問題で検証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-26T01:31:01Z) - Mitigated barren plateaus in the time-nonlocal optimization of analog
quantum-algorithm protocols [0.0]
変分量子アルゴリズムのようなアルゴリズムクラスは、バレンプラトーに苦しむことが示されている。
本稿では,ハミルトニアン系パラメータのトレーニング可能なフーリエ係数に基づく量子アルゴリズムの最適化手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-15T21:13:10Z) - Rotating Majorana Zero Modes in a disk geometry [75.34254292381189]
マイクロ波超伝導体を用いて作製した薄板ディスクにおけるマヨラナゼロモードの操作について検討した。
平面内磁場印加時に発生する2階位相角モードを解析する。
零モードと励起状態の周波数独立結合により, 断熱相においても振動が持続することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-09-08T11:18:50Z) - Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。
1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。
ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-27T18:00:02Z) - Continuous-time dynamics and error scaling of noisy highly-entangling
quantum circuits [58.720142291102135]
最大21キュービットの雑音量子フーリエ変換プロセッサをシミュレートする。
我々は、デジタルエラーモデルに頼るのではなく、微視的な散逸過程を考慮に入れている。
動作中の消散機構によっては、入力状態の選択が量子アルゴリズムの性能に強い影響を与えることが示される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-08T14:55:44Z) - Assessment of weak-coupling approximations on a driven two-level system
under dissipation [58.720142291102135]
我々は, 減散を伴うリウヴィル・ヴォン方程式(Liouville-von equation)と呼ばれる数値的正確かつ非摂動的手法を用いて, 駆動量子ビットについて検討した。
我々は、駆動された量子ビットの定常状態を予測する上で、リンドブラッド方程式の妥当性の規則をマップするために実験で用いられる計量を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-11T22:45:57Z) - Speedup of the Quantum Adiabatic Algorithm using Delocalization
Catalysis [3.286175320753394]
このアイデアにより、ランダムフィールドIsingモデルの基底状態を見つけるための標準アルゴリズムを高速化できることが示される。
また, フラストレーションのないモデルであっても, 速度アップはギャップ増幅によるものであることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-22T05:55:03Z)
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。