PALQO:基于物理知识的大规模量子优化加速模型

变分量子算法(VQAs)是实现近期量子设备实用化的主导策略。然而,量子力学中的不可克隆定理阻碍了标准反向传播的应用,导致该算法在大规模任务中消耗的量子资源成本过高。为应对这一挑战,该研究团队将VQAs的训练动力学重构为非线性偏微分方程,并提出一种创新方案——利用物理信息神经网络(PINNs)高效建模该动态系统。通过采集量子设备生成的小规模训练轨迹数据,该方案能在经典计算端预测多轮迭代中VQAs的参数更新,显著降低量子资源消耗。系统性数值实验表明:在包括不同量子系统基态制备等涉及40个量子比特的任务中,该方法相比传统方案实现最高30倍的加速,量子资源成本降低达90%,同时保持具有竞争力的精度。该工作为提升VQAs效率的现有技术体系提供了新补充,进一步强化了其实际应用的潜力。
提交arXiv: 2025-09-25 04:26

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