論文の概要: Pre-Asymptotic Trainability in Photonic Variational Circuits under Postselection

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.11879v1
• Date: Tue, 12 May 2026 09:55:53 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-13 21:48:56.777828
• Title: Pre-Asymptotic Trainability in Photonic Variational Circuits under Postselection
• Title（参考訳）: ポストセレクションによるフォトニック変分回路の漸近前訓練性
• Authors: Yichen Xie, Cassandre Notton, Jean Senellart,
• Abstract要約: フォトニックバレンプラトーは受動線形光学力学,ポストセレクション幾何学,タスクオブザーバブルの相互作用によって制御されていることを示す。 その結果、短期的なフォトニック変分アーキテクチャを設計するための実践的なガイダンスが得られた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.633469044047565
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Barren plateaus in variational quantum circuits are commonly attributed to strong mixing dynamics that cause gradient variance to vanish exponentially with system size. Passive photonic circuits, central to linear optical quantum computing, challenge this picture: although their Hilbert space can be exponentially large, their dynamics are constrained to a Lie algebra whose dimension scales as the square of the number of modes. In photonic systems, postselection also plays a central role, with gradient concentration governed not by the Hilbert-space dimension but by how it reshapes the effective observable. Through exact statevector simulations, we compare allow-bunching evolution, collision-free filtering, and dual-rail postselection. In the allow-bunching and collision-free regimes, gradient variance remains consistent with polynomial rather than exponential decay over the tested system sizes. By contrast, dual-rail postselection induces exponential concentration beyond moderate system sizes, robustly across three initialization ensembles. These results indicate that photonic barren plateaus are governed by the interplay between passive linear-optical dynamics, postselection geometry, and task observables, offering practical guidance for designing near-term photonic variational architectures.
• Abstract（参考訳）: 変分量子回路におけるバレンプラトーは、システムサイズとともに勾配のばらつきが指数関数的に消失する強い混合ダイナミクスに起因する。 ヒルベルト空間は指数関数的に大きいが、その力学はモードの数の二乗として次元がスケールするリー代数に制約される。 フォトニック系では、ポストセレクションはヒルベルト空間次元ではなく、それが効果的に観測可能であることをどのように評価するかによって、勾配濃度が支配される中心的な役割も果たす。 正確な状態ベクトルシミュレーションを通じて、許容バンチ進化、衝突のないフィルタリング、デュアルレールのポストセレクションを比較した。 許容バンチと衝突のない状態では、勾配の分散は試験されたシステムサイズよりも指数関数的な崩壊よりも多項式と一致している。 対照的に、デュアルレールのポストセレクションは、3つの初期化アンサンブルを強固に越え、中程度のシステムサイズを超える指数的な濃度を誘導する。 これらの結果から,フォトニックバレンプラトーは受動線形光学力学,ポストセレクション幾何,タスクオブザーバブルの相互作用によって制御され,短期光ニック変動アーキテクチャの設計のための実用的なガイダンスが得られた。

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