論文の概要: Quantum entanglement provides a competitive advantage in adversarial games
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.10289v1
- Date: Wed, 11 Mar 2026 00:15:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-12 16:22:32.729422
- Title: Quantum entanglement provides a competitive advantage in adversarial games
- Title(参考訳): 量子絡み合いは、対戦ゲームにおける競争上の優位性を提供する
- Authors: Peiyong Wang, Kieran Hymas, James Quach,
- Abstract要約: 絡み合った回路は、同等のパラメータ数を持つ分離可能な回路よりも一貫して優れている。
これらの知見は、競合強化学習における表現学習のための機能資源として絡み合いを確立した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.338174941551702
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Whether uniquely quantum resources confer advantages in fully classical, competitive environments remains an open question. Competitive zero-sum reinforcement learning is particularly challenging, as success requires modelling dynamic interactions between opposing agents rather than static state-action mappings. Here, we conduct a controlled study isolating the role of quantum entanglement in a quantum-classical hybrid agent trained on Pong, a competitive Markov game. An 8-qubit parameterised quantum circuit serves as a feature extractor within a proximal policy optimisation framework, allowing direct comparison between separable circuits and architectures incorporating fixed (CZ) or trainable (IsingZZ) entangling gates. Entangled circuits consistently outperform separable counterparts with comparable parameter counts and, in low-capacity regimes, match or exceed classical multilayer perceptron baselines. Representation similarity analysis further shows that entangled circuits learn structurally distinct features, consistent with improved modelling of interacting state variables. These findings establish entanglement as a function resource for representation learning in competitive reinforcement learning.
- Abstract(参考訳): 完全に古典的で競争的な環境において、ユニークな量子資源が優位性を与えるかどうかは、未解決の問題である。
競合的なゼロサム強化学習は、静的な状態-作用マッピングではなく、反対エージェント間の動的相互作用をモデル化する必要があるため、特に難しい。
ここでは、競争力のあるマルコフゲームであるポンで訓練された量子古典的ハイブリッドエージェントにおいて、量子絡み合いの役割を分離する制御された研究を行う。
8ビットのパラメータ化量子回路は、近似ポリシー最適化フレームワーク内の特徴抽出器として機能し、固定(CZ)またはトレーニング可能な(IsingZZ)エンタングゲートを組み込んだ分離可能な回路とアーキテクチャの直接比較を可能にする。
絡み合った回路は、同等のパラメータ数を持つ分離可能な回路よりも一貫して優れており、低容量のレシエーションでは、古典的な多層パーセプトロンベースラインにマッチまたは超えている。
表現類似性解析により、絡み合った回路は相互作用状態変数のモデリングの改善と整合して、構造的に異なる特徴を学習する。
これらの知見は、競合強化学習における表現学習のための機能資源として絡み合いを確立した。
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