論文の概要: Measurement-induced landscape transitions in hybrid variational quantum
circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.09135v1
- Date: Thu, 14 Dec 2023 17:07:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-15 20:51:52.718399
- Title: Measurement-induced landscape transitions in hybrid variational quantum
circuits
- Title（参考訳）: ハイブリッド変分量子回路における計測誘起景観遷移
- Authors: Sonny Rappaport, Gaurav Gyawali, Tiago Sereno, Michael J. Lawler
- Abstract要約: 測定誘起景観遷移(MILT)と測定誘起位相遷移(MIPT)の2つの遷移を示す。
以上の結果から,異なるVQAアンサーゼで普遍的に出現し,より低い測定確率で出現するMILTと,高い測定確率で出現するMIPTの2つの遷移が示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The entanglement-induced barren plateau phenomenon is an exponential
vanishing of the parameter gradients with system size that limits the use of
variational quantum algorithms(VQA). Recently, it was observed that a landscape
transition from a barren plateau to no barren plateau occurs if the volume-law
growth of entanglement is suppressed by adding measurements with
post-selection. This suppression appears to coincide with a measurement-induced
phase transition (MIPT) that measurements are known to cause in monitored
circuits. From an information theory perspective, we argue that these are
different transitions. We back this hypothesis with a numerical study of the
cost landscape of such hybrid variational quantum circuits with extensive
results on the behavior of cost-gradient variances with and without
post-selection, direct visualizations of optimization runs for specific local
quantum circuits, and a mutual information measure we introduce and compare
with entanglement measures used in the study of MIPT. Specifically, our results
show there are two transitions, a measurement-induced landscape transition
(MILT) that seems universal across different VQA ansatzes and appears at a
lower probability of measurements, and the MIPT that appears at a higher
probability of measurements and appears at an ansatz specific location.
Finally, to reap the benefits of MILT for optimization, our numerical
simulations suggest the necessity of post-selecting measurement outcomes.
- Abstract（参考訳）: エンタングルメント誘起バレンプラトー現象は、変分量子アルゴリズム(VQA)の使用を制限するシステムサイズによるパラメータ勾配の指数関数的消滅である。
近年,不毛高原から不毛高原への景観変化が,選抜後の計測値を加えることで,絡み合いの体積則成長が抑制された場合に起こることが観測された。
この抑制は測定誘起相転移(MIPT)と一致しており、測定は監視回路で起こることが知られている。
情報理論の観点からは、これらは異なる遷移であると主張する。
この仮説は,ハイブリッド変分量子回路のコストランドスケープを数値的に研究し,選択後および非選択後のコスト勾配変動の挙動,特定の局所量子回路に対する最適化の直接可視化,MIPT研究における絡み合い対策の導入と比較を行った。
具体的には,異なるvqaアンサットにまたがって普遍的に出現し,測定確率が低いように見える計測誘起景観遷移 (milt) と,測定確率が高くアンサッツ特定の場所に出現するmiptの2つの遷移があることを示した。
最後に, 最適化のためのmiltの利点を享受するため, 数値シミュレーションにより, 測定結果の選択後の必要性が示唆された。
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