論文の概要: MEMO-QCD: Quantum Density Estimation through Memetic Optimisation for Quantum Circuit Design
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.08591v3
- Date: Tue, 17 Sep 2024 22:02:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-19 23:03:11.451096
- Title: MEMO-QCD: Quantum Density Estimation through Memetic Optimisation for Quantum Circuit Design
- Title（参考訳）: MEMO-QCD:量子回路設計のためのメメティック最適化による量子密度推定
- Authors: Juan E. Ardila-García, Vladimir Vargas-Calderón, Fabio A. González, Diego H. Useche, Herbert Vinck-Posada,
- Abstract要約: 本稿では,密度推定のための効率的な量子回路設計手法を提案する。
この戦略は、密度推定のための量子インスパイアされたアルゴリズムと、メメティックアルゴリズムに基づく回路最適化ルーチンに基づいている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.046689922445082
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper presents a strategy for efficient quantum circuit design for density estimation. The strategy is based on a quantum-inspired algorithm for density estimation and a circuit optimisation routine based on memetic algorithms. The model maps a training dataset to a quantum state represented by a density matrix through a quantum feature map. This training state encodes the probability distribution of the dataset in a quantum state, such that the density of a new sample can be estimated by projecting its corresponding quantum state onto the training state. We propose the application of a memetic algorithm to find the architecture and parameters of a variational quantum circuit that implements the quantum feature map, along with a variational learning strategy to prepare the training state. Demonstrations of the proposed strategy show an accurate approximation of the Gaussian kernel density estimation method through shallow quantum circuits illustrating the feasibility of the algorithm for near-term quantum hardware.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,密度推定のための効率的な量子回路設計手法を提案する。
この戦略は、密度推定のための量子インスパイアされたアルゴリズムと、メメティックアルゴリズムに基づく回路最適化ルーチンに基づいている。
このモデルは、トレーニングデータセットを密度行列で表される量子状態に量子特徴写像を通してマッピングする。
このトレーニング状態は、対応する量子状態をトレーニング状態に投影することにより、新しいサンプルの密度を推定できるように、データセットの確率分布を量子状態に符号化する。
本稿では,量子特徴写像を実装した変分量子回路のアーキテクチャとパラメータを見つけるためのメメティックアルゴリズムと,トレーニング状態を作成するための変分学習戦略を提案する。
提案手法の実証は, 近距離量子ハードウェアにおけるアルゴリズムの実現可能性を示す浅量子回路によるガウス核密度推定法の正確な近似を示す。
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