論文の概要: Variational Quantum Sensing for Structured Linear Function Estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.22043v1
- Date: Tue, 29 Jul 2025 17:48:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-06 15:29:48.788246
- Title: Variational Quantum Sensing for Structured Linear Function Estimation
- Title（参考訳）: 構造線形関数推定のための変分量子センシング
- Authors: Priyam Srivastava, Vivek Kumar, Gurudev Dutt, Kaushik P. Seshadreesan,
- Abstract要約: 量子センシングタスクにおける絡み合ったプローブ状態の変動最適化について検討する。
具体的には、スピン1/2アレイの各キュービットが位相 phi_i = alpha_i * Theta を蓄積するシナリオを考える。
i)全ての量子ビットが位相関数に等しく寄与する一様符号化、(ii)中心量子ビットが重みベクトルを支配しているカスタム符号化である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7783491525078104
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study the variational optimization of entangled probe states for quantum sensing tasks involving the estimation of a structured linear function of local phase parameters. Specifically, we consider scenarios where each qubit in a spin-1/2 array accumulates a phase phi_i = alpha_i * theta, with a known weight vector alpha, reducing the task to single-parameter estimation of theta. Using parameterized quantum circuits composed of dipolar-interacting gates and global rotations, we optimize probe states with respect to the Classical Fisher Information (CFI) using a gradient-free evolutionary strategy. We benchmark the optimized circuits for two relevant cases: (i) uniform encoding, where all qubits contribute equally to the phase function, and (ii) a custom encoding where a central qubit dominates the weight vector. In both cases, the optimized probe states approach the respective entanglement-enhanced (EE) limits dictated by the encoding structure. Our results demonstrate the power of variational approaches for tailoring metrologically useful entanglement to specific estimation tasks in quantum sensor networks.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,局所位相パラメータの構造線形関数の推定を含む量子センシングタスクに対する絡み合ったプローブ状態の変動最適化について検討する。
具体的には、スピン1/2アレイの各キュービットが、既知の重みベクトルアルファを持つ位相 phi_i = alpha_i * テータを蓄積し、タスクをテータの単一パラメータ推定に還元するシナリオを考える。
双極子相互作用ゲートと大域回転からなるパラメータ化量子回路を用いて、勾配のない進化戦略を用いて、古典的フィッシャー情報(CFI)に関するプローブ状態を最適化する。
最適化回路を2つのケースでベンチマークする。
(i)全ての量子ビットが位相関数に等しく寄与する一様符号化
(ii)中心量子ビットが重みベクトルを支配下に置くカスタムエンコーディング。
どちらの場合も、最適化されたプローブ状態はエンコード構造によって規定される各エンタングルメントエンハンス(EE)限界に近づく。
本研究は,量子センサネットワークにおける特定の推定タスクに対して,気象学的に有用な絡み合いを調整するための変分アプローチのパワーを示す。
関連論文リスト
- Universal Configuration for Optimizing Complexity in Variational Distributed Quantum Circuits [0.0]
任意のコア間通信トポロジにまたがって単一および2つのキュービットゲートを分散するための普遍的最適構成が存在することを示す。
我々は,Ref 2 で提案されたよく確立された正規化基準との比較により,我々の予測を検証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-08-06T14:03:52Z) - Adaptive Bayesian Single-Shot Quantum Sensing [35.355128149649666]
変分量子センシングにおいて、プローブ量子システムはパラメータ化量子回路を介して生成される。
本稿では,ベイズ推定を用いて能動情報ゲインを最適化する適応プロトコルを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-22T11:35:27Z) - Variational Quantum Subspace Construction via Symmetry-Preserving Cost Functions [39.58317527488534]
低次エネルギー状態の抽出のための削減部分空間を反復的に構築するために,対称性保存コスト関数に基づく変動戦略を提案する。
概念実証として, 基底状態エネルギーと電荷ギャップの両方を対象とし, 提案アルゴリズムをH4鎖とリング上で検証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-25T20:33:47Z) - Characterizing randomness in parameterized quantum circuits through expressibility and average entanglement [39.58317527488534]
量子回路(PQC)は、その主応用の範囲外ではまだ完全には理解されていない。
我々は、量子ビット接続性に関する制約の下で、PQCにおけるランダム状態の生成を分析する。
生成した状態の分布の均一性の増加と絡み合いの発生との間には,どれだけ急激な関係があるかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-03T17:32:55Z) - Finding the optimal probe state for multiparameter quantum metrology
using conic programming [61.98670278625053]
本稿では,対応する精度境界に対する最適プローブ状態を決定するための円錐型プログラミングフレームワークを提案する。
また、この理論を量子プローブ状態を用いた標準場センシング問題の解析にも応用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-11T12:47:29Z) - Parsimonious Optimisation of Parameters in Variational Quantum Circuits [1.303764728768944]
最適なパラメータを更新するために、1イテレーション毎に少なくとも2つの回路を実行する必要がある新しい量子勾配サンプリングを提案する。
提案手法は,古典的勾配降下に類似した収束率を達成し,勾配座標降下とSPSAを実証的に上回っている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-20T18:50:18Z) - Optimal Generators for Quantum Sensing [0.0]
与えられた量子状態を用いた最大感度は、量子フィッシャー情報行列(QFIM)の最大固有値によって決定されることを示す。
状態準備プロトコルに焦点をあてるのではなくパラメータ符号化のプロセスを最適化するため、我々の手法はあらゆる量子センサに関係している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-24T20:42:38Z) - Efficient variational quantum circuit structure for correlated
topological phases [0.0]
本稿では,変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムに使用される変分量子回路の効率的な回路構造を提案する。
VQE計算により, テクスチノンで解ける交互スピン-1/2$ハイゼンベルク鎖における対称性保護型トポロジカルハルデン相について検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-30T06:49:28Z) - Exploring the role of parameters in variational quantum algorithms [59.20947681019466]
動的リー代数の階数を用いた変分量子回路のキャラクタリゼーションのための量子制御に着想を得た手法を提案する。
有望な接続は、リーランク、計算されたエネルギーの精度、および所定の回路アーキテクチャを介して目標状態を達成するために必要な深さとの間のものである。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-28T20:24:53Z) - Automatic and effective discovery of quantum kernels [41.61572387137452]
量子コンピューティングは、カーネルマシンが量子カーネルを利用してデータ間の類似度を表現できるようにすることで、機械学習モデルを強化することができる。
本稿では,ニューラルアーキテクチャ検索やAutoMLと同じような最適化手法を用いて,この問題に対するアプローチを提案する。
その結果、高エネルギー物理問題に対する我々のアプローチを検証した結果、最良のシナリオでは、手動設計のアプローチに関して、テストの精度を一致または改善できることが示された。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-22T16:42:14Z) - Information Entropy Initialized Concrete Autoencoder for Optimal Sensor
Placement and Reconstruction of Geophysical Fields [58.720142291102135]
そこで本稿では,スパーク計測による地場再構成のためのセンサ配置の最適化について提案する。
本研究では, (a) 温度と (b) バレンツ海周辺の塩分濃度場とスバルバルド諸島群を例に示す。
得られた最適センサ位置は, 物理的解釈が明確であり, 海流の境界に対応することが判明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-06-28T12:43:38Z) - Adaptive pruning-based optimization of parameterized quantum circuits [62.997667081978825]
Variisyハイブリッド量子古典アルゴリズムは、ノイズ中間量子デバイスの使用を最大化する強力なツールである。
我々は、変分量子アルゴリズムで使用されるそのようなアンサーゼを「効率的な回路訓練」(PECT)と呼ぶ戦略を提案する。
すべてのアンサッツパラメータを一度に最適化する代わりに、PECTは一連の変分アルゴリズムを起動する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-01T18:14:11Z) - Large gradients via correlation in random parameterized quantum circuits [0.0]
コスト関数ランドスケープにおける指数関数的に消失する勾配の存在は、勾配降下法による最適化の障害となる。
パラメータ空間の次元性を減少させることで、消滅する勾配現象を回避できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-25T16:15:53Z)
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。