Efficient Training of Layerwise-Commuting PQCs with Parallel Gradient Estimation
Notice bibliographique
Résumé
Variational quantum algorithms, such as the variational quantum eigensolver (VQE), have a very high cost due to the large number of measurement outcomes that must be acquired from the quantum device during training. This is due in large part to the use of the parameter shift rule for estimating the gradient at each step, which requires two circuit evaluations per parameter. It was recently shown that if all the gate generators in the ansatz commute with each other, then the complete gradient vector can be found from a single evaluation of an augmented circuit (Bowles et al., 2023), and this has the potential to significantly reduce the quantum cost. Unfortunately, this is quite a severe restriction, as it prevents the ansatz from having a nontrivial dynamical Lie algebra (DLA). In order to obtain a more expressive ansatz than permitted by the commutation requirement, we construct it iteratively and train it in a layerwise fashion using the parallel gradient method. For VQE training of an 8-qubit transverse field Ising model (TFIM) on an ideal simulator, we show that this approach is able to reach a lower energy using fewer circuit evaluations than the parameter shift rule with a more conventional ansatz.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».