识别量子相的混合量子-经典神经网络
识别物质的量子相是理解强关联材料的关键,但对于传统计算机和现有量子处理器而言,这仍是一项具有挑战性的任务。在此,该团队引入并实现了一种混合量子-经典神经网络,用于量子相识别,该网络结合了硬件高效的参数化量子电路和前馈神经网络。研究人员在优化循环中使用超导量子硬件对两个组件进行联合训练,以实验方式展示了一个分类器,该分类器能够识别磁场中多达4×4格点的表面码晶格的量子相。为了学习拓扑相的非局域特征,该研究训练了混合神经网络,使其能够将表面码的拓扑基态与无特征的产品态系综区分开来。这使得训练后的分类器能够区分拓扑基态和随机选择的产品态,即使在受到任何单量子比特泡利错误影响时也是如此。该分类器在单次测量中准确率超过85%,在对十次测量进行平均时准确率超过99%。该团队认为,像此处提出的这种混合神经网络,在经典方法显示出样本复杂度不利缩放的场景中,将是一种有前景的量子态表征方法。

