Pós-Graduação em Ciência da Computação – UFPE
Defesa de Dissertação de Mestrado Nº 2.092
Aluno: Ismael Cesar da Silva Araújo
Orientador: Prof. Adenilton José da Silva
Título: Adaptive Ansatz based on Low-Rank state preparation
Data: 04/08/2023
Hora/Local: 10h – Centro de Informática – Sala E-132
Banca Examinadora:
Prof. Adenilton José da Silva (UFPE / Centro de Informática)
Prof. Israel Ferraz de Araújo (Yonsei University)
Prof. Askery Canabarro (UFAL / Departamento de Física.)
RESUMO:
Algoritmos de preparação do estado quântico consistem em definir de uma sequência de operações unitárias para carregar um estado-alvo específico em um computador quântico. Podemos utilizar estes algoritmos em aplicações como Aprendizagem de Máquina Quântica. No entanto, alguns algoritmos para inicialização de estados quânticos têm uma complexidade de circuito exponencial com o número de qubits no sistema. É o caso dos algoritmos de codificação de amplitude, que é um tipo de codificação para carregar dados normalizados nas amplitudes de probabilidade do estado. Para contornar esta sobrecarga na complexidade, trabalhos exploram propriedades específicas dos estados quânticos para otimizar a complexidade do circuito, como a esparsidade ou a simetria. Outros trabalhos exploram a simplificação do circuito quântico para carregar um estado aproximado. É o caso das Redes Generativas Adversariais Quânticas, que utilizam uma arquitetura de circuito específica composta por blocos alternados de rotações de um qubit e portas controladas de emaranhamento de dois qubits. Porém, quando treinadas para carregar distribuições aleatórias sobre as probabilidades dos estados, observamos que o desempenho se deteriora à medida que o número de qubits aumenta segundo a entropia relativa. Neste trabalho, propomos uma arquitetura diferente para os modelos generativos quânticos, baseada no algoritmo de preparação de estados conhecido como Low-Rank. E através de experimentos para carregar a distribuição log-normal, mostramos redução no erro da inicialização dos estados quânticos.
Palavras-chave: Computação Quântica. Apredizagem de Máquina Quântica.
Circuitos Quânticos Variacionais. Redes Generativas Adversariais Quânticas.
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