量子神经网络熵估计的性能保证

估计量子熵与散度是量子物理、信息理论和机器学习领域的重要课题。近期出现的量子神经估计器(QNE)采用经典-量子混合架构,为这类度量提供了极具前景的计算框架。此类估计器将经典神经网络与参数化量子电路相结合,其部署通常需要精细调节控制样本量、网络架构及电路拓扑的超参数。该工作首次以非渐近误差风险界的形式,为测量型(Rényi)相对熵的QNE建立了理论保证,并进一步证明其误差服从亚高斯分布,从而能锐利地集中于真实值附近。对于维度d空间中具有有界汤普森度量的特定密度算子对子类,该理论表明:当量子电路参数集为Θ(𝒰)时,QNE的副本复杂度为O(|Θ(𝒰)|d/ε²),其关于精度ε的极小极大依赖性达到最优。若密度算子对子具有置换不变性,则可将维度依赖性提升至O(|Θ(𝒰)|polylog(d)/ε²)。该研究旨在为测量型相对熵的QNE提供理论指导原则,并辅助实践中的超参数调优。
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提交arXiv: 2025-11-24 16:36

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