ADAPT-VQE算法中克服梯度平台的策略
自适应导数组装问题定制变分量子本征求解器(ADAPT-VQE)为在量子设备上模拟强关联量子系统提供了一种前景广阔的方法,因其在硬件效率、可训练性与精度之间实现了平衡。尽管ADAPT-VQE规避了其他VQE方法的诸多缺陷,但有时会受到“梯度谷”现象的阻碍——这种现象表现为梯度的非单调收敛,即使未达到能量最小值时梯度值也可能变得极小。由于测量次数限制和统计不确定性,这导致难以选择正确的算符添加到拟设中,造成电路结构优化停滞。本工作提出了检测和缓解该现象的方法:通过利用拟设的非交换代数特性,开发了确定新算符电路插入位置的启发式策略。研究发现,当重复使用相同位置插入新算符时更易出现梯度谷现象。该团队提出的新方案通过在不同拟设位置添加算符,成功摆脱梯度谷困境,从而降低算法的测量成本。该方法在成本与效率间实现了优化平衡,既保持了ADAPT-VQE电路深度浅、门数量少的优势,又显著加快了收敛速度。
量科快讯
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