利用量子储层计算中的对称性

对称性是一种强大的归纳偏置,但在量子储层计算(QRC)中,不能仅仅通过使储层具有对称性来施加这种偏置。QRC通过固定的量子动力学将输入映射为非线性期望值特征,并仅训练经典读出层,因此相关对称性必须在测量的特征映射中可见。该研究研究循环预测任务,例如围绕涡轮机的传感器或沿纬度圈的气象站,其中相同的局部模式应遵循统一的规则进行预测,无论该模式出现在环上的哪个位置。因此,将输入旋转一个站点应使预测场发生旋转,而非改变。该研究表明,哈密顿量的对称性是不够的:即使使用大量的泡利测量集,如果测量通道与数据对称性不匹配,优化也无法恢复从未被测量的通道。该研究通过可观测轨道补全来解决这一问题,该方法测量对称性相关的可观测通道,并对编码、动力学、测量和读出进行对齐。最显著的性能提升来自于同时对齐所有四个接口,并且通过匹配的自旋环、真实天气和IBM硬件检验支持了相同的测量跨度机制。
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提交arXiv: 2026-07-01 17:19

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