論文の概要: Does provable absence of barren plateaus imply classical simulability? Or, why we need to rethink variational quantum computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.09121v2
• Date: Tue, 19 Mar 2024 21:12:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-21 21:58:15.413113
• Title: Does provable absence of barren plateaus imply classical simulability? Or, why we need to rethink variational quantum computing
• Title（参考訳）: バレンプラトーの証明可能な欠如は、古典的なシミュラビリティを暗示しているか?それとも、なぜ変分量子コンピューティングを再考する必要があるのか?
• Authors: M. Cerezo, Martin Larocca, Diego García-Martín, N. L. Diaz, Paolo Braccia, Enrico Fontana, Manuel S. Rudolph, Pablo Bermejo, Aroosa Ijaz, Supanut Thanasilp, Eric R. Anschuetz, Zoë Holmes,
• Abstract要約: バレン高原を避けることができる構造も、古典的な損失を効率的にシミュレートするために利用できますか? 一般に用いられているバレン高原の証明不可能なモデルもまた古典的にシミュレート可能であるという強い証拠を提示する。 我々の分析は、不毛の高原無地におけるパラメタライズド量子回路の情報処理能力の非古典性に深刻な疑問を呈している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: A large amount of effort has recently been put into understanding the barren plateau phenomenon. In this perspective article, we face the increasingly loud elephant in the room and ask a question that has been hinted at by many but not explicitly addressed: Can the structure that allows one to avoid barren plateaus also be leveraged to efficiently simulate the loss classically? We present strong evidence that commonly used models with provable absence of barren plateaus are also classically simulable, provided that one can collect some classical data from quantum devices during an initial data acquisition phase. This follows from the observation that barren plateaus result from a curse of dimensionality, and that current approaches for solving them end up encoding the problem into some small, classically simulable, subspaces. Thus, while stressing quantum computers can be essential for collecting data, our analysis sheds serious doubt on the non-classicality of the information processing capabilities of parametrized quantum circuits for barren plateau-free landscapes. We end by discussing caveats in our arguments, the role of smart initializations and the possibility of provably superpolynomial, or simply practical, advantages from running parametrized quantum circuits.
• Abstract（参考訳）: 近年,バレン高原現象の解明に多大な努力が払われている。 このパースペクティブな記事では、部屋の中でますます大きな象に直面し、多くの人にほのめかされたが明示されていない質問に答える: 不毛の台地を避けることができる構造も活用して、古典的な損失を効率的にシミュレートできるだろうか? 我々は、初期データ取得フェーズにおいて量子デバイスから古典的なデータを収集できることを前提として、バレン高原の証明可能なモデルが古典的にシミュレート可能であることを示す強力な証拠を示す。 これは、不毛の高原が次元性の呪いによって生じること、そしてそれらを解決するための現在のアプローチが、問題をいくつかの小さく古典的にシミュレート可能な部分空間にエンコードする、という観察から導かれる。 したがって、データ収集には量子コンピュータの強調が不可欠であるが、我々の分析は、不毛高原の景観に対するパラメタライズド量子回路の情報処理能力の非古典性に深刻な疑問を呈している。 議論の要点、スマートイニシャライゼーションの役割、そしてパラメタライズド量子回路の実行による証明可能な超ポリノミカル(あるいは単に実用的)の利点の可能性について論じる。

関連論文リスト

• Efficient Learning for Linear Properties of Bounded-Gate Quantum Circuits [63.733312560668274]
  d可変RZゲートとG-dクリフォードゲートを含む量子回路を与えられた場合、学習者は純粋に古典的な推論を行い、その線形特性を効率的に予測できるだろうか? 我々は、d で線形にスケーリングするサンプルの複雑さが、小さな予測誤差を達成するのに十分であり、対応する計算の複雑さは d で指数関数的にスケールすることを証明する。 我々は,予測誤差と計算複雑性をトレードオフできるカーネルベースの学習モデルを考案し,多くの実践的な環境で指数関数からスケーリングへ移行した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-22T08:21:28Z)
• Computational supremacy in quantum simulation [22.596358764113624]
  超伝導量子アニールプロセッサは、シュリンガー方程式の解と密に一致してサンプルを生成することができることを示す。 我々は、合理的な時間枠内で量子アニールと同じ精度を達成できる既知のアプローチは存在しないと結論づける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-01T19:00:04Z)
• The hardness of quantum spin dynamics [1.1999555634662633]
  量子スピンハミルトニアンの幅広いクラスが生成する出力分布からのサンプリングは、古典コンピュータにとって難しい問題であることを示す。 約200スピンのインスタンスは、古典的なデバイスでは難しいが、フォールトトレラント量子ビットを持つ中間スケールの量子コンピュータでは実現可能であると推定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-12T19:00:03Z)
• Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
  本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。 我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。 これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z)
• A didactic approach to quantum machine learning with a single qubit [68.8204255655161]
  我々は、データ再ロード技術を用いて、単一のキュービットで学習するケースに焦点を当てる。 我々は、Qiskit量子コンピューティングSDKを用いて、おもちゃと現実世界のデータセットに異なる定式化を実装した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-23T18:25:32Z)
• Complexity-Theoretic Limitations on Quantum Algorithms for Topological Data Analysis [59.545114016224254]
  トポロジカルデータ解析のための量子アルゴリズムは、古典的手法よりも指数関数的に有利である。 我々は、量子コンピュータにおいても、TDA(ベッチ数の推定)の中心的なタスクが難解であることを示します。 我々は、入力データが単純さの仕様として与えられると、指数的量子優位性を取り戻すことができると論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-28T17:53:25Z)
• Anticipative measurements in hybrid quantum-classical computation [68.8204255655161]
  量子計算を古典的な結果によって補う手法を提案する。 予測の利点を生かして、新しいタイプの量子測度がもたらされる。 予測量子測定では、古典計算と量子計算の結果の組み合わせは最後にのみ起こる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-12T15:47:44Z)
• Classical Splitting of Parametrized Quantum Circuits [0.0]
  バレンプラトーは、大規模な量子系をシミュレートするために変分量子アルゴリズムを使用する際の大きな障害であるようである。 我々は、不規則な高原を避けるために、古典的なアンスアッツまたはパラメタライズド量子回路の分割を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-20T08:42:02Z)
• Beyond Barren Plateaus: Quantum Variational Algorithms Are Swamped With Traps [0.0]
  変分量子モデルは、よい初期推定が知られていない場合、訓練不可能であることが示される。 また,クエリのサブ指数数では,ノイズの多様さは不可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-11T21:55:42Z)
• Error mitigation and quantum-assisted simulation in the error corrected regime [77.34726150561087]
  量子コンピューティングの標準的なアプローチは、古典的にシミュレート可能なフォールトトレラントな演算セットを促進するという考え方に基づいている。 量子回路の古典的準確率シミュレーションをどのように促進するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-12T20:58:41Z)
• Entanglement Devised Barren Plateau Mitigation [1.382143546774115]
  我々は不規則な高原の源としてランダムな絡み合いを含意し、多体絡み合いのダイナミクスの観点から特徴付ける。 本稿では,多くのバレン高原改善技術を提案し,実証する。 エンタングルメントの制限は、自動およびエンジニアリングの両方で、高精度なトレーニングの目印であることが分かっています。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-22T17:49:38Z)

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。