論文の概要: Diagonal Adaptive Non-local Observables on Quantum Neural Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.15410v1
• Date: Thu, 14 May 2026 20:50:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-18 17:44:16.278233
• Title: Diagonal Adaptive Non-local Observables on Quantum Neural Networks
• Title（参考訳）: 量子ニューラルネットワーク上での対角適応非局所観測
• Authors: Huan-Hsin Tseng, Yan Li, Hsin-Yi Lin, Samuel Yen-Chi Chen,
• Abstract要約: 対角 ANO は大きなパラメータ空間の完全 ANO と同値である。 これは、$k$-local observable complexityを$O(4k)$から$O(2k)$に減らし、対応する測定側古典計算を下げる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 24.358498289305675
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Adaptive Non-local Observables (ANOs) have shown that making quantum observables dynamic can substantially enlarge the function space of Variational Quantum Algorithms, partly shifting hardware demands from circuit synthesis to measurement design. However, this advantage is accompanied by a steep increase in the number of parameters, as well as the classical optimization cost for varying general Hermitian observables. We propose a special form of ANO that significantly reduces this burden by considering only diagonal observables paired with quantum circuits. Mathematically, this is equivalent to the full ANO of a large parameter space since diagonal matrices are canonical representatives of the ANO space modulo unitary similarity. As a result, Diagonal ANO retains the same capability of full ANO while reducing $k$-local observable complexity from $O(4^k)$ to $O(2^k)$ and lowering the corresponding measurement-side classical computation. In this sense, diagonal ANO preserves much of the benefit of full ANO while encompassing conventional VQCs as a special case.
• Abstract（参考訳）: Adaptive Non-local Observables (ANOs) は、量子オブザーバブルを動的に作れば変分量子アルゴリズムの関数空間を大幅に拡大できることを示した。 しかし、この利点はパラメータ数の急激な増加と、様々な一般エルミート観測値に対する古典的な最適化コストを伴う。 本稿では,量子回路と組み合わせた対角オブザーバブルのみを考慮することで,この負担を大幅に軽減するANOの特別な形式を提案する。 数学的には、対角行列は ANO 空間のモジュラーユニタリ類似性の正準代表であるため、これは大きなパラメータ空間の完全 ANO と同値である。 その結果、Diagonal ANOはANOと同じ能力を保ち、$k$-local observable complexityを$O(4^k)$から$O(2^k)$に減らし、対応する測定側古典計算を下げる。 この意味で、対角ANOは、従来のVQCを特別なケースとして包含しながら、完全なANOの利点の多くを保っている。

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