विभिन्न क्वांटम सर्किटों के संकलन के लिए नीति ढाल दृष्टिकोण प्लेटोब्लॉकचैन डेटा इंटेलिजेंस। लंबवत खोज। ऐ.

विभिन्न क्वांटम सर्किटों के संकलन के लिए नीति ढाल दृष्टिकोण

डेविड ए. हेरेरा-मार्टिस

यूनिवर्सिटि ग्रेनोबल आल्प्स, सीईए सूची, 38000 ग्रेनोबल, फ्रांस

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सार

हम नीति ढाल सुदृढीकरण सीखने की तकनीकों के आधार पर, क्वांटम एकात्मक परिवर्तनों के अनुमानित संकलन को खोजने के लिए एक विधि का प्रस्ताव करते हैं। स्टोकेस्टिक नीति का चुनाव हमें अनुकूलन समस्या को प्रायिकता वितरण के संदर्भ में बदलने की अनुमति देता है, न कि परिवर्तनशील द्वारों के। इस ढांचे में, मुक्त कोणों के बजाय वितरण मापदंडों को अनुकूलित करके इष्टतम विन्यास पाया जाता है। हम संख्यात्मक रूप से दिखाते हैं कि शोर रहित और शोर सर्किट दोनों के लिए तुलनात्मक मात्रा में संसाधनों के लिए यह दृष्टिकोण ढाल-मुक्त विधियों की तुलना में अधिक प्रतिस्पर्धी हो सकता है। परिवर्तनशील संकलन के लिए इस दृष्टिकोण की एक और दिलचस्प विशेषता यह है कि इसे अंतिम-बिंदु निष्ठा का अनुमान लगाने के लिए एक अलग रजिस्टर और लंबी दूरी की बातचीत की आवश्यकता नहीं है, जो कि हिल्बर्ट-श्मिट परीक्षण पर निर्भर विधियों पर एक सुधार है। हम उम्मीद करते हैं कि ये तकनीकें अन्य संदर्भों में विभिन्न सर्किटों के प्रशिक्षण के लिए प्रासंगिक होंगी।

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► संदर्भ

[1] नीलसन एमए और चुआंग आई। क्वांटम गणना और क्वांटम सूचना (2002)।

[2] हैरो एडब्ल्यू, रेच्ट बी और चुआंग आईएल क्वांटम गेट्स के कुशल असतत सन्निकटन। गणितीय भौतिकी के जर्नल, 43(9), 4445-4451 (2002) https:/​/doi.org/​10.1063/1.1495899।
https: / / doi.org/ 10.1063 / १.१३,९४,२०८

[3] डॉसन सीएम और नीलसन एमए सोलोवे-किताव एल्गोरिथम। arXiv प्रीप्रिंट क्वांट-ph/0505030 (2005) https:/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​0505030।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​0505030
arXiv: बल्ली से ढकेलना-पीएच / 0505030

[4] लिन एचडब्ल्यू केली ग्राफ और जटिलता ज्यामिति। जर्नल ऑफ हाई एनर्जी फिजिक्स, 2019(2), 1-15 (2019) https:/​doi.org/​10.1007/​JHEP02%282019%29063।
https://​doi.org/​10.1007/​JHEP02%282019%29063

[5] क्रियोकोव डी।, पापाडोपोलोस एफ।, किट्सक एम।, वाहदत ए। और बोगुना एम। जटिल नेटवर्क की हाइपरबोलिक ज्यामिति। फिजिकल रिव्यू ई, 82(3), 036106 (2010) https://doi.org/​10.1103/PhysRevE.82.036106।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevE.82.036106

[6] नीलसन एमए, डॉउलिंग एमआर, गु एम। और डोहर्टी एसी क्वांटम गणना ज्यामिति के रूप में। विज्ञान, 311 (5764), 1133-1135 (2006)
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1124295

[7] प्रीस्किल जे। एनआईएसक्यू युग और उसके बाद में क्वांटम कंप्यूटिंग। क्वांटम, 2, 79 (2018) https:/​doi.org/​10.22331/​q-2018-08-06-79.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2018-08-06-79

[8] लॉयड एस। क्वांटम अनुमानित अनुकूलन कम्प्यूटेशनल रूप से सार्वभौमिक है। arXiv प्रीप्रिंट arXiv:1812.11075 (2018) https:/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1812.11075.
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.1812.11075
arXiv: 1812.11075

[9] मोरालेस एमई, बियामोंटे जेडी और ज़िम्बोरस जेड। क्वांटम अनुमानित अनुकूलन एल्गोरिथ्म की सार्वभौमिकता पर। क्वांटम सूचना प्रसंस्करण, 19(9), 1-26 (2020) https:/​doi.org/​10.1007/​s11128-020-02748-9।
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s11128-020-02748-9

[10] कियानी बी., मैटी आर. और लॉयड एस. ग्रेडिएंट डिसेंट ऑप्टिमाइज़ेशन के माध्यम से यूनिटरीज़ सीखना। बुलेटिन ऑफ़ द अमेरिकन फिजिकल सोसाइटी, 65 (2020) https:/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2001.11897।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2001.11897

[11] फरही ई. और हैरो एडब्ल्यू क्वांटम अनुमानित अनुकूलन एल्गोरिथ्म के माध्यम से क्वांटम वर्चस्व। arXiv प्रीप्रिंट arXiv:1602.07674 (2016) https:/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1602.07674.
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.1602.07674
arXiv: 1602.07674

[12] Arute F., Arya K., Babbush R., Bacon D., Bardin JC, Barends R., ... और मार्टिनिस JM क्वांटम वर्चस्व प्रोग्रामेबल सुपरकंडक्टिंग प्रोसेसर का उपयोग करते हुए। नेचर, 574(7779), 505-510 (2019) https:/​doi.org/​10.1038/​s41586-019-1666-5.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-019-1666-5

[13] झू क्यू।, काओ एस।, चेन एफ।, चेन एमसी, चेन एक्स।, चुंग टीएच, ... और पैन जेडब्ल्यू क्वांटम कम्प्यूटेशनल एडवांटेज 60-क्यूबिट 24-साइकिल रैंडम सर्किट सैंपलिंग के माध्यम से। arXiv प्रीप्रिंट arXiv:2109.03494 (2021) https:/​/doi.org/​10.48550/​arXiv.2109.03494।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2109.03494
arXiv: 2109.03494

[14] ब्रावी एस।, गॉसेट डी।, और कोनिग आर। उथले सर्किट के साथ क्वांटम लाभ। विज्ञान, 362 (6412), 308-311 (2018)
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aar3106

[15] ब्रावी एस।, गोसेट डी।, कोएनिग आर। और टॉमामिकेल, एम। शोर उथले सर्किट के साथ क्वांटम लाभ। नेचर फिजिक्स, 16(10), 1040-1045 (2020) https://doi.org/​10.1038/​s41567-020-0948-z।
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-020-0948-z

[16] क्वांटम रसायन विज्ञान और क्वांटम सामग्री विज्ञान के लिए बाउर बी, ब्रावी एस, मोट्टा एम। और चान जीकेएल क्वांटम एल्गोरिदम। रासायनिक समीक्षा, 120(22), 12685-12717 (2020) https:/​doi.org/​10.1021/​acs.chemrev.9b00829।
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.chemrev.9b00829

[17] O'Malley PJ, Babbush R., Kivlichan ID, Romero J., McClean JR, Barends R., ... और मार्टिनिस JM आणविक ऊर्जा का स्केलेबल क्वांटम सिमुलेशन। फिजिकल रिव्यू एक्स, 6(3), 031007 (2016) https:/​doi.org/​10.1103/​PhysRevX.6.031007।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.031007

[18] रैली ए।, लव पीजे, ट्रैंटर ए।, और कोवेनी पीवी परिवर्तनशील क्वांटम ईजेन्सॉल्वर के लिए माप में कमी का कार्यान्वयन। शारीरिक समीक्षा अनुसंधान, 3(3), 033195 (2021)
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.033195

[19] हेस्टिंग्स एमबी क्लासिकल और क्वांटम बाउंडेड डेप्थ सन्निकटन एल्गोरिदम। arXiv प्रीप्रिंट arXiv:1905.07047 (2019) https:/​/doi.org/​10.48550/​arXiv.1905.07047।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.1905.07047
arXiv: 1905.07047

[20] ब्रावी एस।, क्लीश ए।, कोएनिग आर, और तांग ई। समरूपता संरक्षण से परिवर्तनशील क्वांटम अनुकूलन के लिए बाधाएं। शारीरिक समीक्षा पत्र, 125(26), 260505 (2020)
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.260505

[21] ब्रेवी एस, क्लीश ए, कोएनिग आर। और टैंग ई। अनुमानित ग्राफ रंग के लिए हाइब्रिड क्वांटम-शास्त्रीय एल्गोरिदम। क्वांटम 6, 678 (2022)। https://​doi.org/​10.22331/​q-2022-03-30-678.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-03-30-678

[22] मैकक्लीन जेआर, बोइक्सो एस।, स्मेलेंस्की वीएन, बब्बुश आर। एंड नेवेन, एच। बैरेन पठार क्वांटम न्यूरल नेटवर्क प्रशिक्षण परिदृश्य में। नेचर कम्युनिकेशंस, 9(1) (2018) https:/​doi.org/​10.1038/​s41467-018-07090-4.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-018-07090-4

[23] सेरेज़ो एम।, सोन ए।, वोल्कॉफ़ टी।, सिनसीओ एल। और कोल्स पीजे कॉस्ट फंक्शन-डिपेंडेंट बंजर पठार इन उथले क्वांटम न्यूरल नेटवर्क्स। नेचर कम्युनिकेशंस, 12(1) (2021) https:/​/doi.org/​10.1038/​s41467-021-21728-w.
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41467-021-21728-w

[24] ग्रांट ई., वोस्निग एल., ओस्टाज़वेस्की एम. और बेनेडेटी, एम. पैरामीटरयुक्त क्वांटम सर्किट में बंजर पठारों को संबोधित करने के लिए एक आरंभीकरण रणनीति। क्वांटम, 3, 214 (2019) https:/​/doi.org/​10.22331/​q-2019-12-09-214।
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-12-09-214

[25] वोल्कॉफ़ टी. एंड कोल्स पी.जे. लार्ज ग्रेडिएंट्स थ्रू कोरिलेशन इन रैंडम पैरामीटराइज्ड क्वांटम सर्किट। क्वांटम साइंस एंड टेक्नोलॉजी, 6(2), 025008 (2021) https:/​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​abd891।
https://​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​abd891

[26] स्कोलिक ए।, मैकक्लीन जेआर, मोहसेनी एम।, वैन डेर स्मागट पी। और लीब, एम। क्वांटम न्यूरल नेटवर्क के लिए लेयरवाइज लर्निंग। क्वांटम मशीन इंटेलिजेंस, 3(1), (2021) https:/​doi.org/​10.1007/​s42484-020-00036-4.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s42484-020-00036-4

[27] खत्री एस., लॉरोज आर., पोरेम्बा ए., सिनसीओ एल., सोर्नबोर्गर एटी, और कोल्स, पीजे क्वांटम-असिस्टेड क्वांटम कंपाइलिंग। क्वांटम, 3, 140 (2019) https:/​/doi.org/​10.22331/​q-2019-05-13-140.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-05-13-140

[28] शर्मा के., खत्री एस., सेरेज़ो एम. एंड कोल्स पीजे शोर रेजिलिएशन ऑफ वेरिएबल क्वांटम कंपाइलिंग। न्यू जर्नल ऑफ फिजिक्स, 22(4), 043006 (2020) https:/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ab784c।
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ab784c

[29] वैंग एस।, फोंटाना ई।, सेरेज़ो एम।, शर्मा के।, सोन ए।, सिनसीओ एल। और कोल्स पीजे शोर-प्रेरित बंजर पठारों में परिवर्तनशील क्वांटम एल्गोरिदम। नेचर कम्युनिकेशंस, 12(1) (2021) https:/​/doi.org/​10.1038/​s41467-021-27045-6.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-021-27045-6

[30] एरास्मिथ ए।, सेरेज़ो एम।, ज़ारनिक पी।, सिनसिओ एल। और कोल्स पीजे, ढाल-मुक्त अनुकूलन पर बंजर पठारों का प्रभाव। क्वांटम, 5, 558 (2021) https:/​doi.org/​10.22331/​q-2021-10-05-558.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-10-05-558

[31] Schuld M., Bergholm V., Gogolin C., Izaac J. & Killoran, N. क्वांटम हार्डवेयर पर विश्लेषणात्मक ग्रेडिएंट का मूल्यांकन। शारीरिक समीक्षा ए, 99(3) (2019) https:/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.99.032331।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.032331

[32] होम्स जेड, एरास्मिथ ए।, यान बी।, कोल्स पीजे, अल्ब्रेक्ट ए। और सोर्नबोर्गर एटी बैरेन पठार सीखने वाले स्क्रैम्बलर्स को रोकते हैं। शारीरिक समीक्षा पत्र, 126(19), 190501 (2021)
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.190501

[33] सटन आरएस और बार्टो एजी सुदृढीकरण सीखना: एक परिचय। एमआईटी प्रेस (2018)।

[34] Nautrup HP, Delfosse N., Dunjko V., Briegel HJ & Friis N. सुदृढीकरण सीखने के साथ क्वांटम त्रुटि सुधार कोड का अनुकूलन। क्वांटम, 3, 215 (2019) https:/​/doi.org/​10.22331/​q-2019-12-16-215।
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-12-16-215

[35] मोरो, एल।, पेरिस, एमजी, रेस्टेली, एम।, और प्रति, ई। डीप रीइनफोर्समेंट लर्निंग द्वारा क्वांटम संकलन। संचार भौतिकी 4 (2021) https:/​/doi.org/​10.1038/​s42005-021-00684-3।
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s42005-021-00684-3

[36] Fösel T., Tighineanu P., Weiss T. & Marquardt F. क्वांटम फीडबैक के लिए तंत्रिका नेटवर्क के साथ सुदृढीकरण सीखना। शारीरिक समीक्षा एक्स, 8(3), 031084 (2018)
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031084

[37] अगस्त एम. एंड हर्नांडेज़-लोबेटो, जेएम टेकिंग ग्रेडिएंट्स थ्रू एक्सपेरिमेंट्स: एलएसटीएम और मेमोरी प्रॉक्सिमल पॉलिसी ऑप्टिमाइजेशन फॉर ब्लैक-बॉक्स क्वांटम कंट्रोल। उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग पर अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन, स्प्रिंगर (2018) https://doi.org/​10.1007/​978-3-030-02465-9_43.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-030-02465-9_43

[38] Porotti R., Essig A., Huard B. & Marquardt F. डीप रीइन्फोर्समेंट लर्निंग फॉर क्वांटम स्टेट प्रिपरेशन विद वीक नॉनलाइनियर मेजरमेंट। क्वांटम 6, 747 (2022) https:/​doi.org/​10.22331/​q-2022-06-28-747.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-06-28-747

[39] गार्सिया-सेज़ ए. और रियू जे. क्वांटम ऑब्जर्वेबल्स फॉर कंटीन्यूअस कंट्रोल ऑफ़ क्वांटम एस्टिमेट ऑप्टिमाइजेशन एल्गोरिथम थ्रू रीइन्फोर्समेंट लर्निंग। arXiv प्रीप्रिंट arXiv:1911.09682 (2019) https:/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1911.09682।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.1911.09682
arXiv: 1911.09682

[40] याओ जे., बुकोव एम. एंड लिन, एल. पॉलिसी ग्रेडिएंट आधारित क्वांटम अनुमानित अनुकूलन एल्गोरिथम। गणितीय और वैज्ञानिक मशीन लर्निंग में (पीपी। 605-634)। पीएमएलआर (2020) https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2002.01068.
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2002.01068

[41] याओ जे।, लिन एल।, और बुकोव एम। काउंटर-डायबिटिक ड्राइविंग पर आधारित कई-बॉडी ग्राउंड स्टेट तैयारी के लिए सुदृढीकरण सीखना। शारीरिक समीक्षा X, 11(3), 031070 (2021)
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.031070

[42] हे जेड, ली एल।, झेंग एस।, ली वाई। और सीटू एच। डबल क्यू-लर्निंग के साथ वैरिएशनल क्वांटम संकलन। न्यू जर्नल ऑफ फिजिक्स, 23(3), 033002 (2021) https:/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​abe0ae।
https:/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​abe0ae

[43] बैरी, जे।, बैरी, डीटी, और आरोनसन, एस। क्वांटम आंशिक रूप से देखने योग्य मार्कोव निर्णय प्रक्रियाएं। शारीरिक समीक्षा ए, 90(3), 032311 (2014) https:/
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.90.032311

[44] ब्लेई डीएम, कुकुकेलबीर ए। और मैकऑलिफ जेडी वैरिएशनल इंट्रेंस: सांख्यिकीविदों के लिए एक समीक्षा। जर्नल ऑफ़ द अमेरिकन स्टैटिस्टिकल एसोसिएशन, 112(518), 859-877 (2017) https:/​/doi.org/​10.1080/​01621459.2017.1285773।
https: / / doi.org/ 10.1080 / १.१३,९४,२०८

[45] कोल्लर डी। और फ्रीडमैन एन। संभाव्य ग्राफिकल मॉडल: सिद्धांत और तकनीक। एमआईटी प्रेस (2009)।

[46] विलियम्स आरजे कनेक्शनिस्ट सुदृढीकरण सीखने के लिए सरल सांख्यिकीय ढाल-निम्नलिखित एल्गोरिदम। मशीन लर्निंग, 8(3), 229-256 (1992) https://​/doi.org/​10.1007/​BF00992696।
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF00992696

[47] सर्क, शोर मध्यवर्ती पैमाने क्वांटम एनआईएसक्यू सर्किट बनाने, संपादित करने और लागू करने के लिए एक पायथन ढांचा। https://​.github.com/​quantumlib/​Cirq.
https: / / github.com/ quantumlib / Cirq

[48] शहरियारी बी, स्वेर्स्की के., वांग जेड, एडम्स आरपी और डी फ्रीटास एन. टेकिंग द ह्यूमन आउट ऑफ द लूप: ए रिव्यू ऑफ बायेसियन ऑप्टिमाइजेशन। आईईईई की कार्यवाही, 104(1), 148-175 (2015)
https: / / doi.org/ 10.1109 / JPROC.2015.2494218

[49] Colles JI, Ramashesh VV, Dahlen D., Blok MS, Kimchi-Schwartz ME, McClean, JR, … और सिद्दीकी I. एक क्वांटम प्रोसेसर पर एक त्रुटि-लचीला एल्गोरिथ्म के साथ आणविक स्पेक्ट्रा की गणना। फिजिकल रिव्यू एक्स, 8(1), 011021 (2018) https:/​doi.org/​10.1103/​PhysRevX.8.011021।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.011021

[50] बेरेन्ड्स आर., केली जे., मेग्रेंट ए., वीटिया ए., सैंक डी., जेफरी ई., ... और मार्टिनिस जेएम सुपरकंडक्टिंग क्वांटम सर्किट्स सतह कोड थ्रेशोल्ड फॉर फॉल्ट टॉलरेंस। नेचर, 508(7497), 500-503 (2014)
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature13171

[51] यांग सीएच, चैन केडब्ल्यू, हार्पर आर।, हुआंग डब्ल्यू।, इवांस टी।, ह्वांग जेसीसी, ... और डज़ुरक एएस सिलिकॉन क्विबिट फिडेलिटीज पल्स इंजीनियरिंग के माध्यम से असंगत शोर सीमा के करीब पहुंच रहे हैं। नेचर इलेक्ट्रॉनिक्स, 2(4), 151-158 (2019) https:/​/doi.org/​10.1038/​s41928-019-0234-1।
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41928-019-0234-1

[52] हुआंग डब्ल्यू।, यांग सीएच, चैन केडब्ल्यू, टैंटू टी।, हेंसन बी।, लियोन आरसीसी, ... और डज़ुरक एएस फिडेलिटी बेंचमार्क सिलिकॉन में दो-क्विबिट गेट्स के लिए। नेचर, 569(7757), 532-536 (2019) https:/​doi.org/​10.1038/​s41586-019-1197-0.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-019-1197-0

[53] शेफर वीएम, बैलेंस सीजे, थिरुमलाई के।, स्टीफेंसन एलजे, बैलेंस टीजी, स्टीन एएम, और लुकास डीएम फास्ट क्वांटम लॉजिक गेट्स विद ट्रैप-आयन क्वैबिट्स। नेचर, 555(7694), 75-78 (2018)
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature25737

[54] गुडफेलो आई।, बेंगियो वाई। और कौरविल, ए। डीप लर्निंग। एमआईटी प्रेस (2016)।

द्वारा उद्धृत

[1] एस्तेर ये और सैमुअल येन-ची चेन, "क्वांटम आर्किटेक्चर सर्च थ्रू कंटीन्यूअल रीइन्फोर्समेंट लर्निंग", arXiv: 2112.05779.

उपरोक्त उद्धरण से हैं SAO / NASA ADS (अंतिम अद्यतन सफलतापूर्वक 2022-09-12 02:03:07)। सूची अधूरी हो सकती है क्योंकि सभी प्रकाशक उपयुक्त और पूर्ण उद्धरण डेटा प्रदान नहीं करते हैं।

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