1Teoreettinen jako, Los Alamosin kansallinen laboratorio, Los Alamos, NM 87545, USA
2Tietojenkäsittely- ja tietotieteiden laitos, Strathclyden yliopisto, 26 Richmond Street, Glasgow G1 1XH, UK
3National Physical Laboratory, Teddington TW11 0LW, UK
4Epälineaaristen tutkimusten keskus, Los Alamosin kansallinen laboratorio, Los Alamos, NM, USA
5National Physical Laboratory, Teddington, Iso-Britannia
Onko tämä artikkeli mielenkiintoinen vai haluatko keskustella? Scite tai jätä kommentti SciRate.
Abstrakti
Parametrisoitujen kvanttipiirien (PQC) kustannusympäristöstä tiedetään hyvin vähän. Siitä huolimatta PQC:itä käytetään kvanttihermoverkoissa ja variaatiokvanttialgoritmeissa, mikä voi mahdollistaa lyhyen aikavälin kvanttiedun. Tällaiset sovellukset vaativat hyviä optimoijia PQC:iden kouluttamiseen. Viimeaikaiset työt ovat keskittyneet kvanttitietoisiin optimoijiin, jotka on räätälöity erityisesti PQC:tä varten. Kustannusmaisemasta tietämättömyys voi kuitenkin haitata etenemistä kohti tällaisia optimoijia. Tässä työssä todistamme analyyttisesti kaksi tulosta PQC:ille: (1) Löydämme PQC:issä eksponentiaalisesti suuren symmetrian, mikä tuottaa eksponentiaalisesti suuren minimien rappeutumisen kustannusmaisemassa. Vaihtoehtoisesti tämä voidaan laskea eksponentiaaliseksi vähennykseksi relevantin hyperparametritilan tilavuudessa. (2) Tutkimme symmetrioiden joustavuutta kohinan alla ja osoitamme, että vaikka se säilyy yksikkökohinassa, ei-yhtenäiset kanavat voivat rikkoa nämä symmetriat ja nostaa minimien rappeutumista, mikä johtaa useisiin uusiin paikallisiin minimiin. Näiden tulosten perusteella esittelemme optimointimenetelmän nimeltä Symmetry-based Minima Hopping (SYMH), joka hyödyntää PQC:iden taustalla olevia symmetrioita. Numeeriset simulaatiomme osoittavat, että SYMH parantaa optimoijan yleistä suorituskykyä ei-yhtenäisen kohinan läsnä ollessa nykyiseen laitteistoon verrattavissa olevalla tasolla. Kaiken kaikkiaan tämä työ johtaa laajamittaiset piirisymmetriat paikallisista hilamuunnoksista ja käyttää niitä kohinatietoisen optimointimenetelmän rakentamiseen.
Suositeltu kuva: Symmetria parametroitujen kvanttipiirien kustannusfunktiomaisemassa.
Suosittu yhteenveto
► BibTeX-tiedot
► Viitteet
[1] J. Preskill. Kvanttilaskenta NISQ-aikakaudella ja sen ulkopuolella. Kvantti, 2: 79, 2018. 10.22331 / q-2018-08-06-79.
https://doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79
[2] M. Cerezo, Andrew Arrasmith, Ryan Babbush, Simon C Benjamin, Suguru Endo, Keisuke Fujii, Jarrod R McClean, Kosuke Mitarai, Xiao Yuan, Lukasz Cincio ja Patrick J. Coles. Variaatiokvanttialgoritmit. Nature Reviews Physics, 3 (1): 625–644, 2021a. 10.1038/s42254-021-00348-9. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/s42254-021-00348-9.
https://doi.org/10.1038/s42254-021-00348-9
https: / / www.nature.com/ artikkelia / s42254-021-00348-9
[3] A. Peruzzo, J. McClean, P. Shadbolt, M.-H. Yung, X.-Q. Zhou, PJ Love, A. Aspuru-Guzik ja JL O'Brien. Vaihteleva ominaisarvon ratkaisija fotonisessa kvanttiprosessorissa. Nature Communications, 5: 4213, 2014. 10.1038/ncomms5213. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/ncomms5213.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms5213
https: / / www.nature.com/ artikkelia / ncomms5213
[4] Jarrod R McClean, Jonathan Romero, Ryan Babbush ja Alán Aspuru-Guzik. Variaatiohybridi-kvantti-klassisten algoritmien teoria. New Journal of Physics, 18 (2): 023023, 2016. 10.1088/1367-2630/18/2/023023. URL-osoite https:///iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/18/2/023023/meta.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/2/023023
[5] Edward Farhi, Jeffrey Goldstone ja Sam Gutmann. Kvanttilikimääräinen optimointialgoritmi. arXiv preprint arXiv:1411.4028, 2014. 10.48550/arXiv.1411.4028. URL-osoite https:///arxiv.org/abs/1411.4028.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1411.4028
arXiv: 1411.4028
[6] J. Romero, JP Olson ja A. Aspuru-Guzik. Kvanttiautokooderit kvanttidatan tehokkaaseen pakkaamiseen. Quantum Science and Technology, 2 (4): 045001, joulukuu 2017. 10.1088/2058-9565/aa8072. URL-osoite https:///iopscience.iop.org/article/10.1088/2058-9565/aa8072.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / aa8072
[7] Sumeet Khatri, Ryan LaRose, Alexander Poremba, Lukasz Cincio, Andrew T. Sornborger ja Patrick J. Coles. Kvanttiavusteinen kvanttikääntäminen. Quantum, 3: 140, toukokuu 2019. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2019-05-13-140. URL-osoite https:///doi.org/10.22331/q-2019-05-13-140.
https://doi.org/10.22331/q-2019-05-13-140
[8] R. LaRose, A. Tikku, É. O'Neel-Judy, L. Cincio ja PJ Coles. Kvanttitilan variaatiodiagonalisointi. npj Quantum Information, 5: 1–10, 2018. 10.1038/s41534-019-0167-6. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/s41534-019-0167-6.
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0167-6
https: / / www.nature.com/ artikkelia / s41534-019-0167-6
[9] A. Arrasmith, L. Cincio, AT Sornborger, WH Zurek ja PJ Coles. Variaatioiden johdonmukaiset historiat hybridialgoritmina kvanttiperustuksille. Nature communications, 10 (1): 3438, 2019. 10.1038/s41467-019-11417-0. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/s41467-019-11417-0.
https://doi.org/10.1038/s41467-019-11417-0
https: / / www.nature.com/ artikkelia / s41467-019-11417-0
[10] M. Cerezo, Alexander Poremba, Lukasz Cincio ja Patrick J Coles. Variaatiokvanttitarkkuuden estimointi. Quantum, 4: 248, 2020a. 10.22331/q-2020-03-26-248.
https://doi.org/10.22331/q-2020-03-26-248
[11] Cristina Cirstoiu, Zoe Holmes, Joseph Iosue, Lukasz Cincio, Patrick J Coles ja Andrew Sornborger. Muunnelma nopea eteenpäin siirto kvanttisimuloinnissa koherenssiajan jälkeen. npj Quantum Information, 6 (1): 1–10, 2020. URL 10.1038/s41534-020-00302-0.
https://doi.org/10.1038/s41534-020-00302-0
[12] Carlos Bravo-Prieto, Ryan LaRose, M. Cerezo, Yigit Subasi, Lukasz Cincio ja Patrick Coles. Variaatiokvanttilineaarinen ratkaisija. arXiv preprint arXiv:1909.05820, 2019. 10.48550/arXiv.1909.05820. URL-osoite https:///arxiv.org/abs/1909.05820.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1909.05820
arXiv: 1909.05820
[13] M. Cerezo, Kunal Sharma, Andrew Arrasmith ja Patrick J Coles. Vaihtelevan kvanttitilan ominaisratkaisija. arXiv preprint arXiv:2004.01372, 2020b. 10.48550/arXiv.2004.01372. URL-osoite https:///arxiv.org/abs/2004.01372.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2004.01372
arXiv: 2004.01372
[14] Ivan Rungger, Nathan Fitzpatrick, Honxiang Chen, CH Alderete, Harriett Apel, Alexander Cowtan, Andrew Patterson, D Munoz Ramo, Yingyue Zhu, Nhung Hong Nguyen et ai. Dynaamisen keskiarvon kenttäteoriaalgoritmi ja kokeilu kvanttitietokoneilla. arXiv preprint arXiv:1910.04735, 2019. 10.48550/arXiv.1910.04735. URL-osoite https:///arxiv.org/abs/1910.04735.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1910.04735
arXiv: 1910.04735
[15] Maria Schuld, Ilya Sinayskiy ja Francesco Petruccione. Kvanttihermoverkon etsintä. Quantum Information Processing, 13 (11): 2567–2586, 2014. 10.1007/s11128-014-0809-8. URL-osoite https:///link.springer.com/article/10.1007/s11128-014-0809-8.
https://doi.org/10.1007/s11128-014-0809-8
[16] Iris Cong, Soonwon Choi ja Mikhail D Lukin. Kvanttikonvoluutiohermoverkot. Nature Physics, 15 (12): 1273–1278, 2019. 10.1038/s41567-019-0648-8. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/s41567-019-0648-8.
https://doi.org/10.1038/s41567-019-0648-8
https: / / www.nature.com/ artikkelia / s41567-019-0648-8
[17] Kerstin Beer, Dmytro Bondarenko, Terry Farrelly, Tobias J Osborne, Robert Salzmann, Daniel Scheiermann ja Ramona Wolf. Syvien kvanttihermoverkkojen koulutus. Nature Communications, 11 (1): 1–6, 2020. 10.1038/s41467-020-14454-2. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/s41467-020-14454-2.
https://doi.org/10.1038/s41467-020-14454-2
https: / / www.nature.com/ artikkelia / s41467-020-14454-2
[18] Guillaume Verdon, Jason Pye ja Michael Broughton. Universaali harjoitusalgoritmi kvantti syväoppimiseen. arXiv preprint arXiv:1806.09729, 2018. 10.48550/arXiv.1806.09729. URL-osoite https:///arxiv.org/abs/1806.09729.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1806.09729
arXiv: 1806.09729
[19] Andrew Patterson, Hongxiang Chen, Leonard Wossnig, Simone Severini, Dan Browne ja Ivan Rungger. Kvanttitilan erottelu kohinaisten kvanttihermoverkkojen avulla. Physical Review Research, 3 (1): 013063, 2021. 10.1103/PhysRevResearch.3.013063. URL-osoite https:///journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRevResearch.3.013063.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.013063
[20] Patrick Huembeli ja Alexandre Dauphin. Variaatiokvanttipiirien häviömaiseman karakterisointi. Quantum Science and Technology, 6 (2): 025011, 2021. 10.1088/2058-9565/abdbc9. URL-osoite https:///iopscience.iop.org/article/10.1088/2058-9565/abdbc9.
https:///doi.org/10.1088/2058-9565/abdbc9
[21] K. Mitarai, M. Negoro, M. Kitagawa ja K. Fujii. Kvanttipiirin oppiminen. Phys. Rev. A, 98 (3): 032309, 2018. 10.1103/PhysRevA.98.032309. URL-osoite https:///journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.98.032309.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.032309
[22] Maria Schuld, Ville Bergholm, Christian Gogolin, Josh Izaac ja Nathan Killoran. Analyyttisten gradienttien arviointi kvanttilaitteistolla. Physical Review A, 99 (3): 032331, 2019. 10.1103/PhysRevA.99.032331. URL-osoite https:///journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.99.032331.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.032331
[23] Kosuke Mitarai ja Keisuke Fujii. Metodologia epäsuorien mittausten korvaamiseksi suorilla mittauksilla. Physical Review Research, 1 (1): 013006, 2019. 10.1103/PhysRevResearch.1.013006. URL-osoite https:///journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRevResearch.1.013006.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.1.013006
[24] M. Cerezo ja Patrick J Coles. Kvanttihermoverkkojen korkeamman asteen johdannaiset karuilla tasangoilla. Quantum Science and Technology, 6 (2): 035006, 2021. 10.1088/2058-9565/abf51a. URL-osoite https:///iopscience.iop.org/article/10.1088/2058-9565/abf51a.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / abf51a
[25] Andrea Mari, Thomas R. Bromley ja Nathan Killoran. Gradientin ja korkeamman asteen johdannaisten estimoiminen kvanttilaitteistolla. Phys. Rev. A, 103: 012405, tammikuu 2021. 10.1103/PhysRevA.103.012405. URL-osoite https:///link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.103.012405.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.012405
[26] Jonas M Kübler, Andrew Arrasmith, Lukasz Cincio ja Patrick J Coles. Mukautuva optimointi säästäviä mittausalgoritmeja varten. Quantum, 4: 263, 2020. 10.22331/q-2020-05-11-263. URL-osoite https:///quantum-journal.org/papers/q-2020-05-11-263/.
https://doi.org/10.22331/q-2020-05-11-263
https: / / quantum-journal.org/ papers / q-2020-05-11-263 /
[27] Ken M Nakanishi, Keisuke Fujii ja Synge Todo. Peräkkäinen minimaalinen optimointi kvanttiklassisille hybridialgoritmeille. Physical Review Research, 2 (4): 043158, 2020a. URL 10.1103/PhysRevResearch.2.043158.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.043158
[28] Jarrod R McClean, Sergio Boixo, Vadim N Smelyanskiy, Ryan Babbush ja Hartmut Neven. Karu tasango kvanttihermoverkkojen koulutusmaisemissa. Nature communications, 9 (1): 4812, 2018. 10.1038/s41467-018-07090-4. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/s41467-018-07090-4.
https://doi.org/10.1038/s41467-018-07090-4
https: / / www.nature.com/ artikkelia / s41467-018-07090-4
[29] M. Cerezo, Akira Sone, Tyler Volkoff, Lukasz Cincio ja Patrick J Coles. Kustannusfunktiosta riippuvaiset karut tasangot matalissa parametroiduissa kvanttipiireissä. Nature Communications, 12 (1): 1–12, 2021b. 10.1038/s41467-021-21728-w. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/s41467-021-21728-w.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41467-021-21728-w
https:///www.nature.com/articles/s41467-021-21728-w
[30] Kunal Sharma, M. Cerezo, Lukasz Cincio ja Patrick J Coles. Dissipatiivisten perceptronipohjaisten kvanttihermoverkkojen koulutettavuus. Physical Review Letters, 128 (18): 180505, 2022. 10.1103/PhysRevLett.128.180505.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.180505
[31] Zoë Holmes, Andrew Arrasmith, Bin Yan, Patrick J. Coles, Andreas Albrecht ja Andrew T Sornborger. Karut tasangot estävät sekoittajien oppimisen. Physical Review Letters, 126 (19): 190501, 2021. 10.1103/PhysRevLett.126.190501. URL-osoite https:///journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.126.190501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.190501
[32] Arthur Pesah, M. Cerezo, Samson Wang, Tyler Volkoff, Andrew T Sornborger ja Patrick J Coles. Karujen tasankojen puuttuminen kvanttikonvoluutiohermoverkoissa. Physical Review X, 11 (4): 041011, 2021. 10.1103/PhysRevX.11.041011. URL-osoite https:///journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.11.041011.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.041011
[33] Carlos Ortiz Marrero, Mária Kieferová ja Nathan Wiebe. Sotkeutumisen aiheuttamat karut tasangot. PRX Quantum, 2 (4): 040316, 2021. 10.1103/PRXQuantum.2.040316.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040316
[34] Kathleen E Hamilton, Tyler Kharazi, Titus Morris, Alexander J McCaskey, Ryan S Bennink ja Raphael C Pooser. Skaalautuva kvanttiprosessorin kohinan karakterisointi. Vuonna 2020 IEEE International Conference on Quantum Computing and Engineering (QCE), sivut 430–440. IEEE, 2020. 10.1109/QCE49297.2020.00060. URL-osoite https:///ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9259938.
https: / / doi.org/ 10.1109 / QCE49297.2020.00060
https: / / ieeexplore.ieee.org/ abstract / document / 9259938
[35] Samson Wang, Enrico Fontana, M. Cerezo, Kunal Sharma, Akira Sone, Lukasz Cincio ja Patrick J Coles. Kohinan aiheuttamat karut tasangot variaatiokvanttialgoritmeissa. Nature Communications, 12 (1): 1–11, 2021. 10.1038/s41467-021-27045-6. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/s41467-021-27045-6.
https://doi.org/10.1038/s41467-021-27045-6
https: / / www.nature.com/ artikkelia / s41467-021-27045-6
[36] Kunal Sharma, Sumeet Khatri, M. Cerezo ja Patrick J Coles. Variaatiokvanttikääntämisen melunsietokyky. New Journal of Physics, 22 (4): 043006, 2020. 10.1088/1367-2630/ab784c. URL-osoite https:///iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/ab784c.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ab784c
[37] Enrico Fontana, Nathan Fitzpatrick, David Muñoz Ramo, Ross Duncan ja Ivan Rungger. Variaatiokvanttialgoritmien kohinansietokyvyn arviointi. Physical Review A, 104 (2): 022403, 2021. 10.1103/PhysRevA.104.022403. URL-osoite https:///journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.104.022403.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.104.022403
[38] James Stokes, Josh Izaac, Nathan Killoran ja Giuseppe Carleo. Luonnollinen kvanttigradientti. Quantum, 4: 269, 2020. 10.22331/q-2020-05-25-269. URL-osoite https:///quantum-journal.org/papers/q-2020-05-25-269/.
https://doi.org/10.22331/q-2020-05-25-269
https: / / quantum-journal.org/ papers / q-2020-05-25-269 /
[39] Bálint Koczor ja Simon C Benjamin. Kvanttinen luonnollinen gradientti yleistetty ei-unitäärisiin piireihin. arXiv preprint arXiv:1912.08660, 2019. 10.48550/arXiv.1912.08660. URL-osoite https:///arxiv.org/abs/1912.08660.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1912.08660
arXiv: 1912.08660
[40] Ken M Nakanishi, Keisuke Fujii ja Synge Todo. Peräkkäinen minimaalinen optimointi kvanttiklassisille hybridialgoritmeille. Physical Review Research, 2 (4): 043158, 2020b. 10.1103/PhysRevResearch.2.043158. URL-osoite https:///journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRevResearch.2.043158.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.043158
[41] Andrew Arrasmith, Lukasz Cincio, Rolando D Somma ja Patrick J Coles. Operaattorin näytteenotto variaatioalgoritmien säästävää optimointia varten. arXiv preprint arXiv:2004.06252, 2020. 10.48550/arXiv.2004.06252. URL-osoite https:///arxiv.org/abs/2004.06252.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2004.06252
arXiv: 2004.06252
[42] Ryan Sweke, Frederik Wilde, Johannes Jakob Meyer, Maria Schuld, Paul K Fährmann, Barthélémy Meynard-Piganeau ja Jens Eisert. Stokastinen gradienttilasku hybridi-kvanttiklassiseen optimointiin. Quantum, 4: 314, 2020. 10.22331/q-2020-08-31-314. URL-osoite https:///quantum-journal.org/papers/q-2020-08-31-314/.
https://doi.org/10.22331/q-2020-08-31-314
https: / / quantum-journal.org/ papers / q-2020-08-31-314 /
[43] Kevin J Sung, Jiahao Yao, Matthew P Harrigan, Nicholas C Rubin, Zhang Jiang, Lin Lin, Ryan Babbush ja Jarrod R McClean. Mallien käyttäminen variaatiokvanttialgoritmien optimoijien parantamiseen. Quantum Science and Technology, 5 (4): 044008, 2020. 10.1088/2058-9565/abb6d9. URL-osoite https:///iopscience.iop.org/article/10.1088/2058-9565/abb6d9.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/abb6d9
[44] Wim Lavrijsen, Ana Tudor, Juliane Müller, Costin Iancu ja Wibe de Jong. Klassiset optimoijat meluisille keskikokoisille kvanttilaitteille. arXiv preprint arXiv:2004.03004, 2020. 10.1109/QCE49297.2020.00041. URL-osoite https:///arxiv.org/abs/2004.03004.
https: / / doi.org/ 10.1109 / QCE49297.2020.00041
arXiv: 2004.03004
[45] Aram Harrow ja John Napp. Matala syvyys gradienttimittaukset voivat parantaa konvergenssia variaatiohybridi kvanttiklassisissa algoritmeissa. arXiv preprint arXiv:1901.05374, 2019. URL 10.1103/PhysRevLett.126.140502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.140502
arXiv: 1901.05374
[46] A. Kandala, A. Mezzacapo, K. Temme, M. Takita, M. Brink, JM Chow ja JM Gambetta. Laitteistotehokas vaihteleva kvanttiominaisratkaisija pienille molekyyleille ja kvanttimagneeteille. Nature, 549 (7671): 242, 2017. 10.1038/nature23879. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/nature23879.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature23879
https: / / www.nature.com/ artikkelia / nature23879
[47] S. Hadfield, Z. Wang, B. O'Gorman, EG. Rieffel, D. Venturelli ja R. Biswas. Kvanttilikimääräisestä optimointialgoritmista kvanttivaihtuvaan operaattoriin ansatz. Algorithms, 12 (2): 34, helmikuu 2019. ISSN 1999-4893. 10.3390/a12020034. URL-osoite https:///www.mdpi.com/1999-4893/12/2/34.
https: / / doi.org/ 10.3390 / a12020034
https://www.mdpi.com/1999-4893/12/2/34
[48] Yudong Cao, Jonathan Romero, Jonathan P Olson, Matthias Degroote, Peter D Johnson, Mária Kieferová, Ian D Kivlichan, Tim Menke, Borja Peropadre, Nicolas PD Sawaya jne. Kvanttikemia kvanttilaskennan aikakaudella. Chemical reviews, 119 (19): 10856–10915, 2019. 10.1021/acs.chemrev.8b00803. URL-osoite https:///pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.8b00803.
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.chemrev.8b00803
[49] Rodney J Bartlett ja Monika Musiał. Kytkettyjen klusterien teoria kvanttikemiassa. Reviews of Modern Physics, 79 (1): 291, 2007. 10.1103/RevModPhys.79.291. URL-osoite https:///journals.aps.org/rmp/abstract/10.1103/RevModPhys.79.291.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.79.291
[50] Joonho Lee, William J Huggins, Martin Head-Gordon ja K Birgitta Whaley. Yleistetyt unitaarikytketyt klusteriaaltofunktiot kvanttilaskentaa varten. Journal of Chemical Theory and computation, 15 (1): 311–324, 2018. 10.1021/acs.jctc.8b01004. URL-osoite https:///pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jctc.8b01004.
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.jctc.8b01004
[51] Bob Coecke ja Ross Duncan. Vuorovaikutuksessa olevat kvanttihavainnot: kategorinen algebra ja diagrammatiikka. New Journal of Physics, 13 (4): 043016, 2011. 10.1088/1367-2630/13/4/043016. URL-osoite https:///iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/13/4/043016.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/13/4/043016
[52] Daniel Stilck França ja Raul Garcia-Patron. Optimointialgoritmien rajoitukset meluisissa kvanttilaitteissa. Nature Physics, 17 (11): 1221–1227, 2021. 10.1038/s41567-021-01356-3. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/s41567-021-01356-3.
https://doi.org/10.1038/s41567-021-01356-3
https: / / www.nature.com/ artikkelia / s41567-021-01356-3
[53] Bryan T Gard, Linghua Zhu, George S Barron, Nicholas J Mayhall, Sophia E Economou ja Edwin Barnes. Tehokkaat symmetriaa säilyttävät tilanvalmistuspiirit variatiiviselle kvanttiominaisratkaisualgoritmille. npj Quantum Information, 6 (1): 1–9, 2020. 10.1038/s41534-019-0240-1. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/s41534-019-0240-1.
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0240-1
https: / / www.nature.com/ artikkelia / s41534-019-0240-1
[54] Michael Streif, Martin Leib, Filip Wudarski, Eleanor Rieffel ja Zhihui Wang. Kvanttialgoritmit paikallisella hiukkasluvun säilyttämisellä: Kohinavaikutukset ja virheenkorjaus. Physical Review A, 103 (4): 042412, 2021. 10.1103/PhysRevA.103.042412. URL-osoite https:///journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.103.042412.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.103.042412
[55] FT Chong, D. Franklin ja M. Martonosi. Ohjelmointikielet ja kääntäjäsuunnittelu realistisille kvanttilaitteistoille. Nature, 549 (7671): 180, 2017. 10.1038/nature23459. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/nature23459.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature23459
https: / / www.nature.com/ artikkelia / nature23459
[56] Thomas Häner, Damian S Steiger, Krysta Svore ja Matthias Troyer. Ohjelmistomenetelmä kvanttiohjelmien kokoamiseen. Quantum Science and Technology, 3 (2): 020501, 2018. 10.1088/2058-9565/aaa5cc. URL-osoite https:///iopscience.iop.org/article/10.1088/2058-9565/aaa5cc.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / aaa5cc
[57] D. Venturelli, M. Do, E. Rieffel ja J. Frank. Kvanttipiirien kääntäminen realistisiksi laitteistoarkkitehtuureiksi käyttämällä temporaalisia suunnittelijoita. Quantum Science and Technology, 3 (2): 025004, 2018. 10.1088/2058-9565/aaa331. URL-osoite https:///iopscience.iop.org/article/10.1088/2058-9565/aaa331.
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / aaa331
[58] Tyson Jones ja Simon C Benjamin. Vankka kvanttikokoelma ja piirien optimointi energian minimoimisen avulla. Quantum, 6: 628, 2022. 10.22331/q-2022-01-24-628. URL-osoite https:///quantum-journal.org/papers/q-2022-01-24-628/.
https://doi.org/10.22331/q-2022-01-24-628
https: / / quantum-journal.org/ papers / q-2022-01-24-628 /
[59] Kentaro Heya, Yasunari Suzuki, Yasunobu Nakamura ja Keisuke Fujii. Variaatiokvanttiportin optimointi. arXiv preprint arXiv:1810.12745, 2018. 10.48550/arXiv.1810.12745. URL-osoite https:///arxiv.org/abs/1810.12745.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1810.12745
arXiv: 1810.12745
[60] MJD Powell. BOBYQA-algoritmi sidottuun rajoitettuun optimointiin ilman johdannaisia. Tekninen raportti, Sovellettavan matematiikan ja teoreettisen fysiikan laitos, 01. 2009. URL https:///www.damtp.cam.ac.uk/user/na/NA_papers/NA2009_06.pdf.
https:///www.damtp.cam.ac.uk/user/na/NA_papers/NA2009_06.pdf
[61] Dave Wecker, Matthew B Hastings ja Matthias Troyer. Edistyminen kohti käytännön kvanttivariaatioalgoritmeja. Physical Review A, 92 (4): 042303, 2015. 10.1103/PhysRevA.92.042303. URL-osoite https:///journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.92.042303.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.042303
[62] Roeland Wiersema, Cunlu Zhou, Yvette de Sereville, Juan Felipe Carrasquilla, Yong Baek Kim ja Henry Yuen. Hamiltonin variaatio-ansatzin sotkeutumisen ja optimoinnin tutkiminen. PRX Quantum, 1 (2): 020319, 2020. 10.1103/PRXQuantum.1.020319. URL-osoite https:///journals.aps.org/prxquantum/pdf/10.1103/PRXQuantum.1.020319.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.1.020319
[63] Xuchen You ja Xiaodi Wu. Eksponentiaalisesti monta paikallista minimiä kvanttihermoverkoissa. International Conference on Machine Learning, sivut 12144–12155. PMLR, 2021. URL https:///proceedings.mlr.press/v139/you21c.html.
https:///proceedings.mlr.press/v139/you21c.html
[64] Hans J Briegel, David E Browne, Wolfgang Dür, Robert Raussendorf ja Maarten Van den Nest. Mittauspohjainen kvanttilaskenta. Nature Physics, 5 (1): 19–26, 2009. 10.1038/nphys1157. URL-osoite https:///www.nature.com/articles/nphys1157.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys1157
https: / / www.nature.com/ articles / nphys1157
[65] Vincent Danos ja Elham Kashefi. Determinismi yksisuuntaisessa mallissa. Physical Review A, 74 (5): 052310, 2006. 10.1103/PhysRevA.74.052310. URL-osoite https:///journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.74.052310.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.74.052310
[66] Scott Kirkpatrick, C Daniel Gelatt ja Mario P Vecchi. Optimointi simuloidulla hehkutuksella. science, 220 (4598): 671-680, 1983. 10.1126/science.220.4598.671. URL-osoite https:///www.science.org/doi/abs/10.1126/science.220.4598.671.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.220.4598.671
[67] Wagner F Sacco ja CREA Oliveira. Uusi stokastinen optimointialgoritmi, joka perustuu hiukkasten törmäysmetaheuristiikkaan. Proceedings of 6th WCSMO, 2005. URL https:///citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.80.6308&rep=rep1&type=pdf.
https:///citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.80.6308&rep=rep1&type=pdf
[68] Ana Carolina Rios-Coelho, Wagner F Sacco ja Nélio Henderson. Metropolialgoritmi yhdistettynä paikalliseen hooke-jeeves-hakumenetelmään, jota sovelletaan globaaliin optimointiin. Applied Mathematics and Computation, 217 (2): 843–853, 2010. 10.1016/j.amc.2010.06.027. URL-osoite https:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0096300310007125.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.amc.2010.06.027
https: / / www.sciencedirect.com/ science / article / pii / S0096300310007125
[69] Ilja Loshchilov ja Frank Hutter. Sgdr: Stokastinen gradienttilasku lämpimillä uudelleenkäynnistyksillä. arXiv preprint arXiv:1608.03983, 2016. 10.48550/arXiv.1608.03983. URL-osoite https:///arxiv.org/abs/1608.03983.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1608.03983
arXiv: 1608.03983
[70] Oliver Kern, Gernot Alber ja Dima L Shepelyansky. Koherenttien virheiden kvanttivirhekorjaus satunnaistamalla. The European Physical Journal D-Atomic, Molecular, Optical and Plasma Physics, 32 (1): 153–156, 2005. 10.1140/epjd/e2004-00196-9. URL-osoite https:///link.springer.com/article/10.1140/epjd/e2004-00196-9.
https: / / doi.org/ 10.1140 / epjd / e2004-00196-9
[71] Joel J Wallman ja Joseph Emerson. Kohinan räätälöinti skaalautuvaa kvanttilaskentaa varten satunnaistetulla kääntämisellä. Physical Review A, 94 (5): 052325, 2016. URL 10.1103/PhysRevA.94.052325.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.052325
[72] Osama Moussa, Marcus P da Silva, Colm A Ryan ja Raymond Laflamme. Käytännön kokeellinen laskennallisten kvanttiporttien sertifiointi twirling-menetelmällä. Physical Review letters, 109 (7): 070504, 2012. 10.1103/PhysRevLett.109.070504. URL-osoite https:///journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.109.070504.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.109.070504
[73] Kristan Temme, Sergey Bravyi ja Jay M Gambetta. Virheiden lieventäminen lyhyen syvyyden kvanttipiireille. Physical Review letters, 119 (18): 180509, 2017. 10.1103/PhysRevLett.119.180509. URL-osoite https:///journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.180509.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.180509
[74] Steven T Flammia ja Joel J Wallman. Pauli-kanavien tehokas estimointi. ACM Transactions on Quantum Computing, 1 (1): 1–32, 2020. 10.1145/3408039. URL-osoite https:///dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3408039.
https: / / doi.org/ 10.1145 / +3408039
[75] Ying Li ja Simon C Benjamin. Tehokas variaatiokvanttisimulaattori, joka sisältää aktiivisen virheenminimoinnin. Physical Review X, 7 (2): 021050, 2017. URL 10.1103/PhysRevX.7.021050.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.7.021050
[76] Suguru Endo, Simon C Benjamin ja Ying Li. Käytännöllinen kvanttivirheiden lieventäminen lähitulevaisuuden sovelluksiin. Physical Review X, 8 (3): 031027, 2018. 10.1103/PhysRevX.8.031027. URL-osoite https:///journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.8.031027.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031027
[77] Miroslav Urbanek, Benjamin Nachman, Vincent R Pascuzzi, Andre He, Christian W Bauer ja Wibe A de Jong. Depolarisoivan kohinan lieventäminen kvanttitietokoneissa kohinanestimointipiireillä. Physical Review Letters, 127 (27): 270502, 2021. 10.1103/PhysRevLett.127.270502. URL-osoite https:///journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.270502.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.127.270502
Viitattu
[1] Jules Tilly, Hongxiang Chen, Shuxiang Cao, Dario Picozzi, Kanav Setia, Ying Li, Edward Grant, Leonard Wossnig, Ivan Rungger, George H. Booth ja Jonathan Tennyson, "The Variational Quantum Eigensolver: katsaus menetelmiin ja parhaat käytännöt", arXiv: 2111.05176.
[2] M. Cerezo, Andrew Arrasmith, Ryan Babbush, Simon C. Benjamin, Suguru Endo, Keisuke Fujii, Jarrod R. McClean, Kosuke Mitarai, Xiao Yuan, Lukasz Cincio ja Patrick J. Coles, "Variational Quantum Algorithms", arXiv: 2012.09265.
[3] Taylor L. Patti, Khadijeh Najafi, Xun Gao ja Susanne F. Yelin, ”Sotkeutuminen kehitti karun tasangon lieventämisen”, Fyysisen tarkastelun tutkimus 3 3, 033090 (2021).
[4] Samson Wang, Piotr Czarnik, Andrew Arrasmith, M. arXiv: 2109.01051.
[5] Martin Larocca, Nathan Ju, Diego García-Martín, Patrick J.Coles ja M.Cerezo, "Theory of overparametrization in quantum neuroniverkot", arXiv: 2109.11676.
[6] Johannes Herrmann, Sergi Masot Llima, Ants Remm, Petr Zapletal, Nathan A. McMahon, Colin Scarato, François Swiadek, Christian Kraglund Andersen, Christoph Hellings, Sebastian Krinner, Nathan Lacroix, Stefania Lazar, Michael Kerschbaum, Dante Colao Zanuz Graham J. Norris, Michael J. Hartmann, Andreas Wallraff ja Christopher Eichler, "Kvanttikonvoluutiohermoverkkojen toteuttaminen suprajohtavalla kvanttiprosessorilla kvanttivaiheiden tunnistamiseksi", Nature Communications 13, 4144 (2022).
[7] Dmitry A. Fedorov, Bo Peng, Niranjan Govind ja Juri Aleksejev, "VQE-menetelmä: lyhyt tutkimus ja viimeaikainen kehitys", Materiaaliteoria 6 1, 2 (2022).
[8] Tobias Haug, Kishor Bharti ja MS Kim, "Parametrisoitujen kvanttipiirien kapasiteetti ja kvanttigeometria", PRX Quantum 2 4, 040309 (2021).
[9] M. Bilkis, M. Cerezo, Guillaume Verdon, Patrick J. Coles ja Lukasz Cincio, "Puoliagnostinen ansatz, jolla on vaihteleva rakenne kvanttikoneoppimiseen", arXiv: 2103.06712.
[10] Andrew Arrasmith, Zoë Holmes, M. Cerezo ja Patrick J. Coles, "Kvanttien karuiden tasangojen vastaavuus kustannuskeskittymiin ja kapeisiin rotkoihin", Kvanttitiede 7 4, 045015 (2022).
[11] Tobias Stollenwerk ja Stuart Hadfield, "Diagrammatic Analysis for Parameterized Quantum Circuits", arXiv: 2204.01307.
[12] Enrico Fontana, Nathan Fitzpatrick, David Muñoz Ramo, Ross Duncan ja Ivan Rungger, "Evaluating the noise resilience of variational quantum algoritmms", Fyysinen arvio A 104 2, 022403 (2021).
[13] Kosuke Ito, Wataru Mizukami ja Keisuke Fujii, "Yleiset kohinatarkkuussuhteet vaihtelukvanttialgoritmeissa", arXiv: 2106.03390.
[14] Xiaozhen Ge, Re-Bing Wu ja Herschel Rabitz, "Kvanttiklassisten hybridi-algoritmien optimointimaisema: kvanttiohjauksesta NISQ-sovelluksiin", arXiv: 2201.07448.
[15] Joonho Kim ja Yaron Oz, "Quantum Energy Landscape and VQA Optimization", arXiv: 2107.10166.
[16] Kun Wang, Zhixin Song, Xuanqiang Zhao, Zihe Wang ja Xin Wang, "Lähiaikaisten kvanttilaitteiden takertumisen havaitseminen ja kvantifiointi". npj kvanttitiedot 8, 52 (2022).
Yllä olevat sitaatit ovat peräisin SAO: n ja NASA: n mainokset (viimeksi päivitetty onnistuneesti 2022-09-15 10:08:33). Lista voi olla puutteellinen, koska kaikki julkaisijat eivät tarjoa sopivia ja täydellisiä viittaustietoja.
Ei voitu noutaa Crossref siteeratut tiedot viimeisen yrityksen aikana 2022-09-15 10:08:32: Ei voitu noutaa viittauksia 10.22331 / q-2022-09-15-804 mainittuihin tietoihin Crossrefiltä. Tämä on normaalia, jos DOI rekisteröitiin äskettäin.
Tämä kirja on julkaistu Quantum - lehdessä Creative Commons Nimeäminen 4.0 Kansainvälinen (CC BY 4.0) lisenssin. Tekijänoikeudet säilyvät alkuperäisillä tekijänoikeuksien haltijoilla, kuten tekijöillä tai heidän instituutioillaan.
