利用变分量子模型中的有偏噪声

变分量子算法(VQA)是展示近量子硬件实用性能的有力工具,其应用涵盖优化、量子模拟及机器学习领域。尽管研究者已探讨了VQA的可训练性,但量子噪声对经典优化过程的影响仍未被充分理解。与预期相反,该团队发现标准纠错策略中常用的噪声对称化操作“扭曲处理”(twirling)在变分场景中反而会降低性能,而保留有偏或非酉噪声则有助于经典优化器找到更优解。通过理论分析,该团队研究了一个通用量子回归模型,证明相对均匀的泡利信道会抑制梯度幅值并降低表达能力,从而增加优化难度;反之,振幅阻尼或有偏泡利信道等非对称噪声会引入方向性偏差,可被优化过程利用。针对横场伊辛模型的变分特征求解器数值实验证实,相较于扭曲噪声,非酉噪声能产生更低能态。最后,该团队论证了相干误差可通过参数重设完全消除。这些发现挑战了传统噪声缓解策略,表明保留噪声偏差可能提升VQA性能。
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提交arXiv: 2025-10-28 04:14

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