論文の概要: Lie-Algebraic Subspace Quantization for Zero-Shot Quantum Learning and Barren-Plateau Mitigation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.11174v1
- Date: Mon, 13 Jul 2026 07:15:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-14 17:47:21.363297
- Title: Lie-Algebraic Subspace Quantization for Zero-Shot Quantum Learning and Barren-Plateau Mitigation
- Title(参考訳): ゼロショット量子学習とバレンプラトー緩和のためのリー代数部分空間量子化
- Abstract要約: ゼロショット古典量子パラメータ転送と多様体モデルマージのためのフレームワークを提案する。
我々は、幾何学的トランケーションと正確な非ユニタリ性によって再構成誤差を束縛する部分空間量子化定理を証明した。
IBM ibm_kobe の実験では、Hellinger は k-8 で0.987 であり、サブスペース勾配は 128 の物理量子ビットまで解決可能である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.9392167468538464
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The barren plateau phenomenon severely limits the scalability of parameterized quantum circuits (PQCs). We present an analytical framework for zero-shot classical-to-quantum parameter transfer and manifold-based model merging without quantum-side optimization. Our parameter transfer map converts classical neural-network weights into low-dimensional quantum evolutions using Stiefel subspace selection, nearest-unitary polar projection, and logarithmic generator extraction. We prove a Subspace Quantization Theorem that bounds the reconstruction error by geometric truncation and exact non-unitarity, with the latter becoming second order in the near-unitary regime. Identity-centered architectures naturally produce generators near the identity, avoiding logarithm branch-cut singularities and mitigating initialization-time gradient concentration. We further derive an explicit error bound for manifold-based model merging and show that the same construction provides a warm-start initialization whose active dynamics remain confined to a k-dimensional subspace. Experiments on IBM ibm_kobe demonstrate Hellinger fidelity of 0.987 at k=8, while subspace gradients remain resolvable up to 128 physical qubits.
- Abstract(参考訳): バレンプラトー現象は、パラメータ化量子回路(PQC)のスケーラビリティを著しく制限する。
量子側最適化を伴わないゼロショット古典量子-量子パラメータ転送と多様体モデルマージのための解析的枠組みを提案する。
パラメータ転送マップは、古典的ニューラルネットワークの重みをStiefel部分空間選択、近接単位極射影、対数生成器抽出を用いた低次元量子進化に変換する。
部分空間量子化定理は、幾何学的切り離しと厳密な非ユニタリ性によって再構成誤差を束縛し、後者は準ユニタリな状態において第2次となる。
アイデンティティ中心のアーキテクチャは、自然にアイデンティティの近くにジェネレータを生成し、分岐カット特異点の対数を避け、初期化時間勾配を緩和する。
さらに、多様体ベースモデルマージの明示的誤差を導出し、同じ構造が、活性力学がk次元部分空間に限定されたウォームスタート初期化を与えることを示す。
IBM ibm_kobeの実験では、Hellingerの忠実度はk=8で0.987であり、サブスペース勾配は128量子ビットまで解決可能である。
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