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Enregistrement W3213816425 · doi:10.21468/scipostphys.14.6.147

Measurement-induced entanglement phase transitions in variational quantum circuits

2023· article· en· W3213816425 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueSciPost Physics · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueQuantum Computing Algorithms and Architecture
Établissements canadiensVector InstituteUniversity of TorontoUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaShared Hierarchical Academic Research Computing NetworkUniversity of TorontoGovernment of OntarioGoogleCompute CanadaVector InstituteCanadian Institute for Advanced ResearchU.S. Department of EnergyNational Science Foundation
Mots-clésQuantum entanglementAnsatzQuantum circuitQuantumQuantum algorithmQuantum metrologyStatistical physicsQuantum phase transitionQuantum computerQuantum mechanicsPhysicsQuantum informationHamiltonian (control theory)Computer scienceQuantum networkMathematicsMathematical optimization

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Variational quantum algorithms (VQAs), which classically optimize a parametrized quantum circuit to solve a computational task, promise to advance our understanding of quantum many-body systems and improve machine learning algorithms using near-term quantum computers. Prominent challenges associated with this family of quantum-classical hybrid algorithms are the control of quantum entanglement and quantum gradients linked to their classical optimization. Known as the barren plateau phenomenon, these quantum gradients may rapidly vanish in the presence of volume-law entanglement growth, which poses a serious obstacle to the practical utility of VQAs. Inspired by recent studies of measurement-induced entanglement transition in random circuits, we investigate the entanglement transition in variational quantum circuits endowed with intermediate projective measurements. Considering the Hamiltonian Variational Ansatz (HVA) for the XXZ model and the Hardware Efficient Ansatz (HEA), we observe a measurement-induced entanglement transition from volume-law to area-law with increasing measurement rate. Moreover, we provide evidence that the transition belongs to the same universality class of random unitary circuits. Importantly, the transition coincides with a “landscape transition” from severe to mild/no barren plateaus in the classical optimization. Our work may provide an avenue for improving the trainability of quantum circuits by incorporating intermediate measurement protocols in currently available quantum hardware.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,911
Score d'incertitude au seuil0,634

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,045
Tête enseignante GPT0,286
Écart entre enseignants0,241 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle