論文の概要: Probabilistic Design of Parametrized Quantum Circuits through Local Gate Modifications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.12465v1
- Date: Thu, 12 Feb 2026 22:47:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-16 23:37:53.779752
- Title: Probabilistic Design of Parametrized Quantum Circuits through Local Gate Modifications
- Title(参考訳): 局所ゲート修正によるパラメタライズ量子回路の確率設計
- Authors: Grier M. Jones, Aviraj Newatia, Alexander Lao, Aditya K. Rao, Viki Kumar Prasad, Hans-Arno Jacobsen,
- Abstract要約: 進化に触発された量子アーキテクチャ探索アルゴリズムを提案し,これを局所量子アーキテクチャ探索と呼ぶ。
局所量子アーキテクチャ探索アルゴリズムの目標は、パラメータ化された量子回路アーキテクチャを最適化することである。
局所量子アーキテクチャ探索アルゴリズムを2つの合成関数適合回帰タスクと2つの量子化学回帰データセットで評価する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 40.28072745340568
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Within quantum machine learning, parametrized quantum circuits provide flexible quantum models, but their performance is often highly task-dependent, making manual circuit design challenging. Alternatively, quantum architecture search algorithms have been proposed to automate the discovery of task-specific parametrized quantum circuits using systematic frameworks. In this work, we propose an evolution-inspired heuristic quantum architecture search algorithm, which we refer to as the local quantum architecture search. The goal of the local quantum architecture search algorithm is to optimize parametrized quantum circuit architectures through a local, probabilistic search over a fixed set of gate-level actions applied to existing circuits. We evaluate the local quantum architecture search algorithm on two synthetic function-fitting regression tasks and two quantum chemistry regression datasets, including the BSE49 dataset of bond separation energies for first- and second-row elements and a dataset of water conformers generated using the data-driven coupled-cluster approach. Using state-vector simulation, our results highlight the applicability of local quantum architecture search algorithm for identifying competitive circuit architectures with desirable performance metrics. Lastly, we analyze the properties of the discovered circuits and demonstrate the deployment of the best-performing model on state-of-the-art quantum hardware.
- Abstract(参考訳): 量子機械学習では、パラメトリック化された量子回路はフレキシブルな量子モデルを提供するが、その性能はしばしばタスク依存であり、手動の回路設計が困難である。
あるいは、量子アーキテクチャ探索アルゴリズムが、系統的なフレームワークを用いたタスク固有パラメトリズド量子回路の発見を自動化するために提案されている。
本研究では,進化に着想を得たヒューリスティックな量子アーキテクチャ探索アルゴリズムを提案し,これを局所的な量子アーキテクチャ探索と呼ぶ。
局所量子アーキテクチャ探索アルゴリズムの目標は、既存の回路に適用されたゲートレベル動作の固定セットに対する局所的確率的探索を通じて、パラメータ化された量子回路アーキテクチャを最適化することである。
本研究では,2つの合成関数適合回帰タスクと2つの量子化学回帰データセットを用いた局所量子アーキテクチャ探索アルゴリズムの評価を行った。
本研究では, 状態ベクトルシミュレーションを用いて, 最適な性能指標を用いて, 競合する回路アーキテクチャを同定するための局所量子アーキテクチャ探索アルゴリズムの適用性を強調した。
最後に、検出した回路の特性を分析し、最先端量子ハードウェア上での最良の性能モデルの展開を実証する。
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