随机阴影下降法:利用梯度阴影训练参数化量子电路

在该论文中,研究人员聚焦于优化参数化量子电路(PQCs)中参数的任务。虽然流行算法如同时扰动随机逼近法(SPSA)将每次迭代的电路执行次数限制为两次(与电路参数数量无关),但这些方法自身仍存在挑战。此类方法采用中心差分法计算方向导数的有偏估计值。该团队通过理论与数值分析表明,这可能导致PQC“训练”过程的不稳定性。为改进此问题,该工作提出随机阴影下降法(SSD),利用梯度的随机投影(或称“阴影”)进行参数迭代更新。通过结合参数偏移规则与量子信号处理技术,研究人员构建了一个能高效计算方向导数“无偏估计值”的量子电路,从而消除了方向导数的偏差。最后,该研究团队证明了SSD算法的收敛性,给出了最坏情况下迭代次数的界限,并通过数值实验验证了其有效性。

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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-11-15 11:36

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