QAS-QTNs:基于课程强化学习的量子张量网络架构搜索
量子架构搜索(QAS)是一个新兴领域,旨在通过自动化设计实现量子电路的最优性能。该工作提出了一种融合量子强化学习与量子课程学习策略的新型QAS框架,使智能体能够逐步应对日益复杂的量子电路设计任务。研究人员在优化变分量子电路(VQC)任务中,对四种经典强化学习算法(A2C、PPO、DDQN、TD3)及其量子增强版本(QA2C、QPPO、QDDQN、QTD3)进行了基准测试。该方法在训练过程中逐步增加电路深度与门复杂度,并采用参数化量子电路作为函数近似器。为提高学习效率和稳定性,所有算法(包括经典与量子版本)均结合了优先经验回放(PER)技术。 实验结果表明:在2量子比特环境中,量子增强强化学习的PERQDDQN方案以46%的成功概率(约3000次最优成功)显著优于经典PERDDQN(42%,约2400次)。在更复杂的3量子比特场景中,PERQDDQN与PERQTD3分别达到约47%的成功概率,最优成功次数分别达到约3800次和3600次,均超越对应经典算法。此外,该团队将QAS-QTN方法应用于分类问题,优化后的量子电路实现了90.33%的准确率,优于随机拟设构成的量子模型。这种经典-量子混合方法能实现更快收敛与更高效的量子电路设计,展现了推动自动化量子架构搜索发展的潜力。
