Can Classical Initialization Help Variational Quantum Circuits Escape the Barren Plateau?
本研究系统探究经典深度学习中的Xavier、He等初始化策略能否缓解变分量子电路的贫瘠高原问题,经理论适配与多场景数值实验发现其整体益处微乎其微,为该领域提供了初步探索视角与未来研究方向。
2025-08-25 quant-ph
An Initialization-free Quantum Algorithm for General Abelian Hidden Subgroup Problem
Kyung Hee University(庆熙大学)
针对有限阿贝尔群上的隐藏子群问题,提出一种无需初始化辅助寄存器的量子算法,在保持计算成本的同时恢复辅助寄存器状态。
2026-05-28 quant-ph
Quantum-accelerated conjugate gradient method via spectral initialization
Research Institute of Advanced Technology, SoftBank Corp.(软银公司先进技术研究所)
本文提出一种量子加速共轭梯度法,利用容错量子算法生成谱信息初始猜测,以提升求解大规模线性系统效率,展示量子计算在高性能计算中的应用前景。
2026-04-13 quant-ph
Trainability Enhancement of Parameterized Quantum Circuits via Reduced-Domain Parameter Initialization
本研究提出缩减域参数初始化策略,通过将参数初始域与电路深度平方根成反比,增强参数化量子电路的可训练性,理论证明梯度衰减至多多项式,数值模拟验证其有效性并保护量子神经网络免受虚假局部最小值影响。
2024-11-05 quant-ph
Quantum Optimized Centroid Initialization
本研究利用量子计算的优势,为基于原型的聚类寻找更好的起始质心,以避免局部最小值,提高聚类效果。
2023-05-15 cs.ET quant-ph
Efficient state initialization by a quantum spectral filtering algorithm
给出了一个将量子寄存器转换为具有指定能量范围的状态的算法,对应于著名的Feit-Fleck方法的量子实现。这是通过引入一个标准的光谱滤波过程结合切趾技术的非确定性量子实现,允许准确的状态初始化。它表明,实施只需要两个辅助量子比特。该算法的成功的总概率的下界推导,表明该计划可以实现使用有限的,相对较低的试验次数。假设时间演化可以有效地执行,并使用多项式接近所需状态的试验状态,它表明,所需的操作的数量与量子位数的多项式尺度。准确性和性能之间的权衡表现在一个简单的例子:谐波振荡器。该算法将有助于在数字量子计算机上模拟量子系统的初始化阶段。
2017-04-21 quant-ph
Scalable Clifford-Based Classical Initialization for the Quantum Approximate Optimization Algorithm
University of Michigan(密歇根大学);University of Maryland(马里兰大学)
提出了一种可扩展的基于Clifford的经典初始化方法,用于提升QAOA在解决组合优化问题时的性能和效率。
2026-08-25 quant-ph
An initialization strategy for addressing barren plateaus in parametrized quantum circuits
用随机初始参数值初始化的参数化量子线路的特征在于贫瘠的高原,其中梯度在量子比特的数量上变成指数小。在本技术说明中,我们从理论上激发和经验验证的初始化策略,可以解决实际应用中的贫瘠高原问题。该技术涉及随机选择一些初始参数值,然后选择剩余的值,使得电路是一系列浅块,每个浅块都评估为恒等式。这种初始化限制了用于计算第一个参数更新的电路的有效深度,使得它们在训练开始时不会陷入贫瘠的高原。反过来,这使得一些最紧凑的ansätze在实践中可用,这是不可能的,即使是相当基本的问题。我们的经验表明,变分量子本征求解器和量子神经网络初始化使用这种策略可以使用基于梯度的方法进行训练。
2019-11-27 quant-ph
Ergodic quantum computing
我们提出了一个量子计算的(理论;-)模型,其中的结果可以读出的时间平均的哈密顿动力学的2维晶体上的圆柱。哈密顿量是包含6个量子比特的Wigner-Seitz单元之间的空间局部相互作用。所模拟的量子线路由程序量子位的初始化指定。正如在马戈勒斯的哈密尔顿元胞自动机(实现经典电路)中一样,时钟寄存器中的传播波异步地控制门的应用。然而,在我们的方法中,所有需要的初始化都是基态。过了一会儿,同步波基本上散布在整个晶体周围。该电路被设计成使得结果以约1/4的概率可用,而不管完全未定义的计算步骤。该模型将量子计算简化为在计算基础上为一些量子比特准备基态、等待和测量。尽管在真实固体中可能不太可能找到我们的特定哈密顿量,但更自然的相互作用也可能允许遍历量子计算。
2004-06-30 quant-ph
Alleviating Barren Plateaus in Parameterized Quantum Machine Learning Circuits: Investigating Advanced Parameter Initialization Strategies
本文研究了经典机器学习初始化策略对缓解参数化量子电路贫瘠高原(BP)的影响,发现Xavier等方法显著减缓梯度方差衰减,有效提升了量子神经网络的训练效能。
2023-12-05 quant-ph
Bypassing state initialization in Hamiltonian tomography on spin-chains
我们提供了一个广泛的讨论方案的自旋链模型,不需要状态初始化的哈密顿断层扫描[物理。102,187203(2009)]。该方法引起了物理学界对间接获取量子多体系统动力学信息的兴趣,并代表了控制受限量子协议的一个真正实例。
2011-05-18 quant-ph
Generative IQP Circuit Learning with Physics-Informed Latent Initialization
Quantinuum
本研究针对IQP生成式学习,提出基于PINN替代模型的结构化潜在初始化方案,在伯格斯方程求解任务中,该方案比随机初始化性能更优,可提升量子生成式模型的适配能力与准确率。
2026-08-03 quant-ph
Perfect initialization of a quantum computer of neutral atoms in an optical lattice of large lattice constant
我们提出了一个基于大晶格常数光晶格中的中性原子的量子计算机初始化方案。我们的重点是发展一个紧凑的计划,以制备一个完美的光晶格的简单正交结构的单位占有率。压缩是通过连续应用两种类型的操作来完成的:改变原子内部状态的翻转算子和沿着晶格主轴移动原子的移位算子。我们提出了实现这些操作的物理机制,我们研究了原子运动加热的影响。我们进行了分析的压缩方案的复杂性,并表明,它的规模与每行的晶格的晶格位点的数量呈线性关系,从而显示出良好的缩放行为与量子计算机的大小。
2003-07-10 quant-ph
State Initialization of a Hot Spin Qubit in a Double Quantum Dot by Measurement-Based Quantum Feedback Control
提出了一种基于测量的双量子点自旋量子位耦合到超导谐振器中的自旋态初始化量子反馈方案。该协议改进了量子比特状态初始化,因为它能够在更短的时间内稳健地准备自旋,并达到更高的保真度,这可以预先设置。能够预先设置所针对的保真度是一个非常期望的特征,使得量子位初始化更具确定性。本文开发的协议在高温下也是有效的,这对于目前在量子计算机中扩大量子比特数量的努力至关重要。
2022-11-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Perfect state transfer on a spin-chain without state initialization
我们证明,完美的状态转移可以实现使用工程自旋链和干净的本地端链操作,而不需要初始化的介质状态,也不微调控制脉冲。这大大放宽了在相互作用自旋系统中获得量子信息可靠传输的先决条件。此外,它使我们能够阐明纯度,纠缠和操作之间的相互作用对一类多体系统可能有用的量子信息处理任务。
2008-12-10 quant-ph
Biexciton Initialization by Two-Photon Excitation in Site-Controlled Quantum Dots: the Complexity of the Antibinding State Case
在本工作中,我们利用共振双光子激发,在(111)B取向的位控InGaAs量子点(QDs)中实现了双激子态布居。我们发现,激发态复合发射出高纯度的单光子对纠缠的偏振。本文讨论的情况是令人信服的,由于特定的能量结构的金字塔InGaAs量子点-一个反结合双激子-一个国家的正结合能。我们证明了量子点与反结合双激子的共振双光子激发可以导致一个复杂的激发-重组的情况。我们系统地观察到,共振双激子态人口是竞争的激子态的声学声子辅助人口。这些结果表明,在典型的双光子共振激发条件下,确定性双激子态初始化可以妥协。社区成员应该考虑到这种复杂性,以便利用具有抗结合双激子的类似外延QD。
2020-10-05 quant-ph
Composite anyon coding and the initialization of a topological quantum computer
拓扑量子计算的方案通常基于这样的假设,即系统最初是在特定的状态下准备的。在实践中,这种状态准备预计是具有挑战性的,因为它涉及非拓扑操作,这在很大程度上取决于实验实现,并不自然鲁棒噪声。在这里,我们证明了这个假设可以通过使用复合任意子来放松:从一个具有合理物理性质的未知状态开始,可以有效地提取合适的初始状态用于纯粹的编织计算。这是通过将逻辑信息编码在子系统代码中来实现的,该子系统代码具有与复合对象的内部自由度相对应的量规系统。
2010-05-13 quant-ph
Surviving The Barren Plateau in Variational Quantum Circuits with Bayesian Learning Initialization
变分量子-经典混合算法被认为是近期在量子计算机上解决实际问题的一种很有前途的策略。虽然这种方法减少了量子机器所需的量子位和操作的数量,但它给经典优化器带来了沉重的负担。虽然经常被低估,后者是一个计算困难的任务,由于参数化量子线路中的贫瘠高原现象。由于缺乏梯度等引导特征,传统的优化策略随着量子比特数量的增加而变得无效。在这里,我们介绍了快速和慢速算法,它使用贝叶斯学习来识别参数空间中的一个有希望的区域。这用于初始化快速局部优化器以有效地找到全局最优点。我们说明了这种方法的有效性上的酒吧和条纹(BAS)量子生成模型,这已经在几个量子硬件平台上进行了研究。我们的研究结果移动变分量子算法更接近他们在量子化学,组合优化,和量子模拟问题的预期应用。
2022-03-04 quant-ph
Error-mitigated initialization of surface codes with non-Pauli stabilizers
通过引入非泡利稳定子提出两种创新初始化协议,提升了非克利福德逻辑态初始化保真度,降低了态蒸馏资源开销,并利用晶格手术技术实现逻辑量子比特纠缠,兼容传统泡利表面码计算。
2024-11-16 quant-ph
All-Optical Spin Initialization via a Cavity Broadened Optical Transition in On-Chip Hybrid Quantum Photonics
本文在与氮化硅光子晶体腔耦合的纳米金刚石硅空位中心中实现电子自旋的全光学初始化与读出,并表征耦合参数及自旋弛豫、退相干率,为混合自旋-光子接口奠定基础。
2023-08-29 quant-ph
Reducing quantum measurements in qubit-based overlapping grouping methods for quantum energy estimation through better initializations
McMaster University(麦克马斯特大学)
研究通过更好初始化减少量子能量估计中测量成本,提出方差感知排序插入(VarSI)方法,利用协方差字典构建更好非重叠组,有三个变体,经分子基准测试效果良好。
2026-11-11 quant-ph
Quantum read-out and fast initialization of nuclear spin qubits with electric currents
核自旋量子比特在固态下具有最长的相干时间,但它们的量子读出和初始化是一个巨大的挑战。我们提出了一个电流与半导体中施主杂质核自旋相互作用的理论。该理论给出了一个灵敏度标准的量子检测核自旋态的电检测磁共振,以及一个全电的方法快速核自旋量子比特初始化。
2011-10-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Resources and Performance in the Initialization-Free Bernstein-Vazirani Algorithm
Kyung Hee University(庆熙大学);Polish Academy of Sciences(波兰科学院);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院)
研究无初始化伯恩斯坦 - 瓦齐拉尼算法,推导其性能显式公式及初始状态达最大性能的条件,证明在合适排序假设下该算法优于标准算法,提升了量子算法性能。
2026-07-08 quant-ph
Structure identification and state initialization of spin networks with limited access
为了在量子网络上进行可靠、一致的量子信息处理,必须完全知道网络的结构,并在网络上精确地制备所需的初始态.本文针对一类单节点可达的自旋网络,提出了两种基于连续测量的方法来实现上述要求;第一种方法基于图结构的连续时间贝叶斯更新,以高概率识别未知网络结构;第二种是利用自适应测量技术,能够确定性地将任何混合态驱动到自旋相干态,用于网络初始化。
2014-02-20 quant-ph
Quantum Algorithm for Generalized Deutsch-Jozsa Problem
我们推广了Deutsch-Jozsa问题,并提出了一个量子算法,可以解决广义Deutsch-Jozsa问题的一个单一的评估一个给定的功能。我们讨论了一个辅助寄存器的初始化,并提出了一个广义的Deutsch-Jozsa算法,不需要一个辅助寄存器的初始化。
2000-05-16 quant-ph
Initialization Errors in Quantum Data Base Recall
分析了Grover量子数据库搜索算法中初始化错误与特定内存召回率之间的关系。它表明,正确的记忆是获得高概率,即使当初始状态是远离正确的。通过将初始状态中的误差方差与正确记忆的恢复相关联来进行分析,并且获得了令人惊讶的结果,即两者之间的关系基本上是线性的。
2016-06-07 cs.DB quant-ph
Function-dependent Phase Transform in Quantum Computing
我们构造了一个量子算法,执行函数相关的相位变换,不需要初始化的辅助寄存器。该算法恢复的辅助寄存器的初始状态,无论其状态是纯或混合。因此,我们可以使用任何量子位作为辅助寄存器,即使它们与其他量子位纠缠并且被其他计算过程占用。我们还表明,我们的算法是最佳的功能评估的数量的意义上。
2000-06-08 quant-ph
The Dilemma of Random Parameter Initialization and Barren Plateaus in Variational Quantum Algorithms
针对变分量子算法中随机初始化参数化量子电路的贫瘠高原问题,研究发现无需复杂策略,仅通过合理选择参数初始化分布范围即可有效缓解,降低计算开销,提升算法效率与实用性。
2024-12-09 quant-ph
Hybrid GRU-CNN Bilinear Parameters Initialization for Quantum Approximate Optimization Algorithm
针对QAOA参数初始化难题,提出混合GRU-CNN双线性方法,通过GRU和CNN预测浅层参数,双线性策略外推深层参数,在10量子比特深度12电路上达到0.998近似比,优于随机初始化和PPN2方法。
2023-11-14 quant-ph
Efficient initialization of fluxonium qubits based on auxiliary energy levels
该研究利用fluxonium的磁通可调性打破宇称对称性限制,通过单音边带驱动实现300 ns内保真度超99%的量子比特初始化,并可同时清除第二激发态布居,适用于大规模fluxonium处理器。
2024-02-09 quant-ph
A Depth-Progressive Initialization Strategy for Quantum Approximate Optimization Algorithm
量子近似优化算法(QAOA)在解决近期量子器件组合优化问题中具有很强的能力和普适性。QAOA的结果强烈依赖于它的初始变分参数。因此,QAOA的参数选择成为一个活跃的研究领域,因为不良的初始化可能会恶化结果的质量,特别是在大的电路深度。首先从角度指标和电路深度两个方向讨论了QAOA中最优参数的分布规律。然后,我们讨论了用于确定搜索空间的界的期望的对称性和周期性。基于最优参数的模式和边界限制,我们提出了一种策略,通过以前的最优参数之间的差异来预测新的初始参数。与大多数其他策略不同,我们提出的策略不需要多次试验来确保成功。当前进到下一个深度时,它只需要一个预测。我们比较这个策略与我们以前提出的策略和分层策略解决最大割问题,在近似比和优化成本。我们还解决了以前的参数,这是很少讨论在其他作品中的非最优性,尽管它的重要性,在解释变分量子算法的行为。
2022-09-28 quant-ph
Spin Readout and Initialization in a Semiconductor Quantum Dot
半导体中的电子自旋量子比特从长相干时间的观点来看是有吸引力的。然而,单自旋测量是具有挑战性的。几个有前途的计划,包括辅助隧道耦合,可能会提供不必要的信道退相干。在这里,我们提出了一种新的自旋-电荷转换方案,通过微波激发将单个量子点内的自旋信息转换为轨道信息。相同的量子点可用于快速初始化、选通和读出。我们提出了详细的建模,这样的设备在硅,以确认其可行性。
2004-03-29 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Quadratic Clifford expansion for efficient benchmarking and initialization of variational quantum algorithms
变分量子算法被认为是近期量子计算机的有吸引力的应用。然而,目前还不清楚它们是否能优于经典算法。为了揭示它们的局限性,我们必须寻求一种技术来在大规模问题上对它们进行基准测试。在这里,我们提出了一个微扰的方法变分量子算法的有效基准。所提出的技术进行微扰扩展的电路组成的Clifford和泡利旋转门,这是通过利用经典的Clifford电路的可模拟性。我们的方法可以应用到一个广泛的家庭的参数化量子线路组成的克利福德门和单量子比特旋转门。通过该方法获得的近似最优参数也可以作为量子器件进一步优化的初始猜测,这可能解决所谓的“贫瘠高原”问题。作为该方法的第一个应用,我们执行了所谓的硬件有效型ansatzes的基准时,他们被应用到一维氢链的VQE高达$\mathrm{H}_{24}$,这对应于$48$ -量子比特系统,使用标准的工作站。
2020-12-14 quant-ph
Coherent Feedback Improved Qubit Initialization in the Dispersive Regime
通过零差检测来自色散耦合微波谐振器的输出信号来读出超导量子比特的状态是电路量子电动力学中的常见技术,并且通常被称为量子非破坏(QND),直到与色散近似相同的近似阶数。然而,在这项工作中,我们表明,只有在无限的测量时间的限制是这个协议QND,因为在量子比特腔系统中形成的修饰相干态应用于量子比特状态的有效旋转。我们展示了如何通过相干操作来纠正这种旋转,从而通过测量和相干反馈改进量子位初始化。
2015-06-17 quant-ph
Initialization and Readout of Spin Chains for Quantum Information Transport
线性自旋链作为量子线是实现可扩展的量子信息处理器的一种很有前途的方法。磷灰石晶体中的核自旋为量子信息传输的实验研究提供了一个理想的实验平台,因为它们近似地模拟了一维自旋链。核磁共振技术可用于驱动自旋链动力学和探测伴随的输运机制。在这里,我们展示了这些自旋链的初始化和读出能力,即使在没有单自旋寻址能力。这些控制方案使得能够为量子信息传输准备期望的状态,并探测它们在传输哈密顿量下的演化。通过对$^{19}$ F NMR谱线的详细分析,进一步优化了控制方案。
2011-12-02 cond-mat.other quant-ph
Robustness of operator quantum error correction with respect to initialization errors
在算符量子纠错(OQEC)理论中,可纠正性的概念是在假设状态在一个特定的子空间中被完美初始化的前提下定义的,该子空间的一个因子(一个子系统)包含被保护的信息。如果系统的初始状态不完全属于所讨论的子空间,则在应用噪声和误差校正之后,将状态限制到另外可校正的子系统可能不会保持不变。众所周知,在无消相干子空间和子系统(DFS)的情况下,如果允许不完美的初始化,则代码内部的完美酉演化的条件对噪声过程施加了更多的限制性条件。据信,这些条件是必要的,如果DFS是能够保护不完美的编码状态从随后的错误。根据类似的论点,一般的OQEC码也需要更严格的纠错条件,以解决不完美初始化的问题。在这项研究中,我们通过查看编码状态上的错误来检查这一要求。为了定量分析OQEC码中的错误,我们引入了一个衡量两种状态下的编码信息之间的保真度的子系统编码的情况下。本文的一个主要部分涉及的措施和推导其性质的定义。与以前所认为的相反,我们得到,更严格的条件是没有必要的,无论是对DFS,也不是一般的OQEC码。这是因为由于不完美的初始化而可能在代码内部产生的有效噪声是这样的,它只能用完美编码的状态来增加不完美编码的状态的保真度。
2008-03-22 quant-ph
High-fidelity initialization of long-lived quantum dot hole spin qubits by reduced fine-structure splitting
我们提出了一种按需空穴自旋量子比特初始化方案,该方案满足量子信息处理的四个关键要求:快速初始化(1/e ~ 100 ps)、高保真度(F > 99%)、长量子比特寿命$(2T_{1}>T_{2}^{*}\simeq10\:\mathrm{ns})$以及与光相干控制方案的兼容性.这是通过在零磁场下以非常低的精细结构分裂快速电离InGaAs量子点中的激子来实现的。此外,我们还发现,通过光学斯塔克效应将精细结构分裂调谐到接近于零,可以提高任意量子点的空穴自旋保真度。
2015-09-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Path-dependent initialization of a single quantum dot exciton spin in a nano-photonic waveguide
我们展示了一个平面内初始化和读出的单个激子自旋的InGaAs量子点(QD)耦合到GaAs纳米束波导的计划。QD和纳米束的光学模式的手性耦合使得在没有场的情况下,在磁场$B=1$ T和$\sim$ 0.9中能够实现自旋初始化和接近统一的读出保真度。我们进一步表明,这种面内激发方案是独立的入射激发激光偏振,只依赖于激发方向。该方案为量子信息应用中的光子介导自旋网络提供了一个鲁棒的面内自旋激发基础。
2016-09-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Measurement-Guided State Refinement for Shallow Feedback-Based Quantum Optimization Algorithm
Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade de Campinas(坎皮纳斯大学格莱布·瓦塔金物理研究所);São Paulo State University (UNESP), School of Sciences(圣保罗州立大学理学院);QuaTI – Quantum Technology & Information(QuaTI量子技术与信息研究所);Hospital Israelita Albert Einstein(阿尔伯特·爱因斯坦以色列医院)
本研究提出基于测量的态细化方法,通过利用测量结果优化初始化,提升浅层反馈量子优化算法在NISQ设备上的性能。
2026-02-23 quant-ph
Ultrafast initialization and QND-readout of a spin qubit via control of nanodot-vacuum coupling
超快初始化使得能够对量子信息进行容错处理,而QND读出使得能够进行可扩展的量子计算。通过在n掺杂纳米点周围空间组装光子谐振器和波导并且通过在时间上设计光泵浦脉冲,可以建立从电子自旋到带电激子到腔光子并且最终到波导中的飞行光子的有效量子路径。真空纳米点耦合的这种控制可以用于自旋的超快初始化和QND读出,这与光学驱动的自旋量子计算机特别兼容。
2004-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
On the effects of biased quantum random numbers on the initialization of artificial neural networks
本文通过数值实验实证研究了真实量子硬件产生的有偏量子随机数对神经网络权重初始化的影响,发现其与无偏量子随机数及经典伪随机数相比无统计显著差异。
2023-12-19 quant-ph stat.ML
Mitigating Barren Plateaus with Transfer-learning-inspired Parameter Initializations
变分量子算法(VQA)在有噪声的中尺度量子时代有着广泛的应用,有望展现出量子优势。然而,训练VQA面临着困难,其中之一是所谓的贫瘠高原(BP)现象,其中成本函数的梯度随着量子比特的数量呈指数级消失。在本文中,受迁移学习的启发,预先解决的任务的知识可以进一步用于不同但相关的工作,提高训练效率,我们报告了一种参数初始化方法来减轻BP。在该方法中,一个小规模的任务是解决与VQA。然后将该模型及其最优参数转移到更大规模的任务上。仿真结果表明,该方法能够有效地抑制BP神经网络,提高训练效率.并简要讨论了该方法的可行性。这一工作为降低BP提供了参考,因此,VQA可以应用于更多的实际问题。
2023-02-06 quant-ph
Analyzing Initialization Strategies for the Local Unitary Cluster Jastrow Ansatz within the Quantum-Centric Supercomputing Framework
University of Toronto(多伦多大学)
研究在量子中心超级计算框架下,分析六种局域酉簇Jastrow拟设初始化策略对基于样本的量子对角化算法能量精度的影响,发现初始化与CCSD的接近程度不是能量质量的可靠预测指标,而SQD中的构型恢复是主导因素。
2026-06-16 physics.chem-ph quant-ph
Optical Spin Initialization and Non-Destructive Measurement in a Quantum Dot Molecule
用光学方法制备了自组装InAs/GaAs量子点分子中的电子自旋,并通过三重态测量了电子自旋。使用纵向磁场将三子态中的两个调谐到共振,通过不对称自旋交换形成叠加态。因此,自旋翻转拉曼跃迁可用于光学自旋初始化,而单独的三振子状态使循环跃迁能够用于非破坏性测量。通过双激光透射光谱,我们同时演示了这两种操作,这是以前在单个量子点中无法实现的。
2008-10-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum computing based on space states without charge transfer
讨论了一种基于双量子点空间态的量子计算机的实现方法。在计算过程中,量子比特之间没有电荷转移,从而抑制了由于长程库仑作用引起的量子比特之间的不可控制的纠缠.由于声子和门的相互作用而引起的其他可能的退相干源也可以在结构中得到实质性的抑制。我们还演示了如何在计算机中进行所有必要的量子逻辑操作,初始化,写入和读出。
2009-03-06 quant-ph
Bit-bit encoding, optimizer-free training and sub-net initialization: techniques for scalable quantum machine learning
本文提出比特-比特编码、逐参数无优化器训练和子网初始化三项技术,缓解量子数据加载、优化与贫瘠高原问题,并在至多16量子比特的MNIST实验中验证可扩展性。
2025-01-08 quant-ph
Gate-Based Initialization and Fidelity in Correlated Open Quantum Systems
提出一个通用框架,通过门操作初始化开放量子系统,揭示门保真度中的自旋回波式误差抑制机制,并证明超快脉冲可引发长寿命激子相干性。
2025-09-25 quant-ph
Energy Landscape Plummeting in Variational Quantum Eigensolver: Subspace Optimization, Non-iterative Corrections and Generator-informed Initialization for Improved Quantum Efficiency
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校)
本文提出了一种通过子空间优化和辅助修正提升变分量子本征求解器量子效率的方法,结合生成器驱动的初始化策略,显著提高极小值估计精度。
2025-04-17 quant-ph
Quantum annealing initialization of the quantum approximate optimization algorithm
量子近似优化算法(QAOA)由于其适度的电路深度和有前途的基准,是一个很有前途的近期量子算法。然而,QAOA中所需的外部参数优化可能成为性能瓶颈。这激发了对优化景观的研究和对参数初始化的启发式方法的搜索。在这项工作中,我们可视化的优化景观的QAOA应用于随机图上的MaxCut问题,表明随机初始化的QAOA是容易收敛到局部最小值与次优性能。我们介绍了基于Trotterized量子退火(TQA)协议的QAOA参数的初始化,参数化的Trotter时间步长。我们发现,TQA初始化允许规避的问题,假极小值的时间步长范围很广,产生相同的性能作为最佳结果的指数缩放数量的随机初始化。此外,我们证明了时间步长的最佳值与量子退火中Trotter错误的增殖点相吻合。我们的研究结果提出了在近期量子设备上初始化QAOA协议的实用方法,并揭示了QAOA和量子退火之间的新联系。
2021-06-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Initialization of quantum simulators by sympathetic cooling
在量子模拟器上模拟计算上难以处理的多体问题具有巨大的潜力,可以深入了解物理,化学和生物系统。虽然在量子模拟器内实现哈密顿动力学已经在许多实验中得到证明,但是将量子模拟器初始化为合适的量子态的问题迄今为止仍然大多未解决。在这里,我们表明,已经有一个单一的耗散驱动的辅助粒子可以有效地准备在一个低能量状态的量子模拟器在很大程度上任意的哈密顿。我们证明了我们的方法的可扩展性,并表明它是强大的对不需要的源的退相干。虽然我们的初始化协议在很大程度上是独立的物理实现的模拟设备,我们提供了一个实施例的捕获离子量子模拟器。
2020-03-26 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Dynamic compensation for pump-induced frequency shift in Kerr-cat qubit initialization
针对Kerr-cat量子比特初始化中泵浦诱导频移问题,提出动态补偿方法,利用非线性工程三环SQUID器件将初始化保真度从57%提升至78%,预计可达91%,推进容错量子计算实现。
2024-10-10 quant-ph
Quantum Computing with Neutral Atoms in an Optical Lattice
我们提出了一个利用囚禁在光晶格中的中性原子作为量子比特进行量子信息处理的方案。单量子位的相干控制和相干控制可以用标准的激光冷却和光谱技术来实现。我们考虑基于光诱导偶极-偶极相互作用的纠缠双量子位逻辑门,计算各种协议的品质因数。晶格几何固有的大规模并行性使其成为可扩展的容错量子计算的有趣系统。
2000-03-06 quant-ph
High-fidelity initialization a logical qubit with multiple injections
针对表面码中非 Clifford 逻辑门容错实现需大码距、高开销的问题,本文提出利用多条可采用不同旋转角度的逻辑链进行多次注入的连续容错初始化方案,降低了码距要求与资源开销。
2025-02-05 quant-ph
False Positives Raised by Quantum Readout Error Mitigation
Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);State Key Laboratory of Precision and Intelligent Chemistry, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学精密与智能化学重点实验室);Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院高能物理研究所);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本文揭示了量子读取误差缓解中初始化误差的系统性偏差问题,指出其导致保真度高估和假阳性风险,并提出可容忍初始化误差率的上限以保障误差缓解效果。
2026-07-21 quant-ph