論文の概要: Alternative threshold function for Bayesian Optimization of Variational Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.20570v1
• Date: Mon, 28 Jul 2025 07:06:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-29 16:23:57.957369
• Title: Alternative threshold function for Bayesian Optimization of Variational Quantum Circuits
• Title（参考訳）: 変分量子回路のベイズ最適化のための代替しきい値関数
• Authors: Shreyas Dillon,
• Abstract要約: 我々は、信頼領域(EMICoRe)変動量子固有解器(VQE)に対する改善期待の拡張を提案する。 我々は、近似基底状態エネルギーの精度と、最適化中にしきい値がどのように進化するかを分析し、EMICoReモデルと提案した代替品を比較した。
• 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: In this paper, we propose an expansion of the Expected Maximum Improvement over Confident Regions (EMICoRe) Variational Quantum Eigensolver (VQE) -- a technique advanced by Nicoli et al., which utilizes both quantum and classical components to approximate the ground state of a quantum system -- by introducing an alternative threshold for EMICoRe's Confident Region that depends on both the Gaussian process (GP) prior variance and the model's change in predicted energy over a set number of iterations. This modification is a more lenient threshold for the Confident Region and accounts for natural fluctuations in the predicted energy that EMICoRe punishes by eliminating the exploratory benefits presented by the Confident Region. We test both algorithms with the original EMICoRe model as a baseline and our results suggest improvement over EMICoRe's state-of-the-art results for a common benchmark for VQEs, the Ising Hamiltonian, and similar performance for more complex optimization regimes. We analyze the accuracy in approximated ground state energy and how the threshold evolves during optimization to compare the EMICoRe model with the proposed alternative. After comparison, we discuss the potential optimization of the degrees of freedom present in the new threshold for better performance and a more varied choice of system to be approximated.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,EMICoRe の信頼領域に対する最大値改善(VQE)の拡張を提案する。この手法は,ガウス過程 (GP) とモデルの予測エネルギー変化に依存する EMICoRe の信頼領域に対する代替しきい値を導入することで,量子と古典の両方を量子系の基底状態に近似させる。 この修正は、信頼地域にとってより寛大なしきい値であり、EMICoReが罰する予測エネルギーの自然変動は、信頼地域が提供する探索的利益をなくすことによって説明される。 VQEの共通ベンチマークやIsing Hamiltonian、およびより複雑な最適化方式の類似性能について、EMICoReの最先端結果よりも改善が示唆された。 我々は、近似基底状態エネルギーの精度と、最適化中にしきい値がどのように進化するかを分析し、EMICoReモデルと提案した代替品を比較した。 比較を行った結果,新たなしきい値に存在する自由度を最適化して,より優れた性能と,近似するシステムのより多様な選択について検討した。

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