Equivalence of quantum barren plateaus to cost concentration and narrow gorges

نویسندگان

چکیده

Optimizing parameterized quantum circuits (PQCs) is the leading approach to make use of near-term computers. However, very little known about cost function landscape for PQCs, which hinders progress towards quantum-aware optimizers. In this work, we investigate connection between three different features that have been observed PQCs: (1) exponentially vanishing gradients (called barren plateaus), (2) exponential concentration mean, and (3) narrowness minina narrow gorges). We analytically prove these phenomena occur together, i.e., when one occurs then so do other two. A key implication result can numerically diagnose plateaus via differences rather than computationally more expensive gradients. More broadly, our work shows mechanics rules out certain landscapes (which otherwise would be mathematically possible), hence results are interesting from a foundations perspective.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

Barren plateaus in quantum neural network training landscapes

Many experimental proposals for noisy intermediate scale quantum devices involve training a parameterized quantum circuit with a classical optimization loop. Such hybrid quantum-classical algorithms are popular for applications in quantum simulation, optimization, and machine learning. Due to its simplicity and hardware efficiency, random circuits are often proposed as initial guesses for explo...

متن کامل

Quantum anomalous Hall effect with higher plateaus.

The quantum anomalous Hall (QAH) effect in magnetic topological insulators is driven by the combination of spontaneous magnetic moments and spin-orbit coupling. Its recent experimental discovery raises the question if higher plateaus can also be realized. Here, we present a general theory for a QAH effect with higher Chern numbers and show by first-principles calculations that a thin film magne...

متن کامل

the innovation of a statistical model to estimate dependable rainfall (dr) and develop it for determination and classification of drought and wet years of iran

آب حاصل از بارش منبع تأمین نیازهای بی شمار جانداران به ویژه انسان است و هرگونه کاهش در کم و کیف آن مستقیماً حیات موجودات زنده را تحت تأثیر منفی قرار می دهد. نوسان سال به سال بارش از ویژگی های اساسی و بسیار مهم بارش های سالانه ایران محسوب می شود که آثار زیان بار آن در تمام عرصه های اقتصادی، اجتماعی و حتی سیاسی- امنیتی به نحوی منعکس می شود. چون میزان آب ناشی از بارش یکی از مولفه های اصلی برنامه ...

15 صفحه اول

a comparison of teachers and supervisors, with respect to teacher efficacy and reflection

supervisors play an undeniable role in training teachers, before starting their professional experience by preparing them, at the initial years of their teaching by checking their work within the proper framework, and later on during their teaching by assessing their progress. but surprisingly, exploring their attributes, professional demands, and qualifications has remained a neglected theme i...

15 صفحه اول

petrology and geochemistry of khar-bash (western shahrood) and its relation ship to iron mineralization

منطقه مورد مطالعه در 23 کیلومتری جنوب غرب شهرستاشاهرود قرار دارد که در نقشه 100000/1 شاهرود قرار گرفته است.ناحیه مورد مطالعه در تقسیمات ساختاری ایران بخشی از زون البرز شرقی است . در طی سنوزوئیک این زون به شدت تحت تأثیر فازهای کوهزایی آلپی قرار گرفته و فعالیت های آتشفشانی انوسن در قسمت های غربی آن دیده می شود . از نظر ترکیب سنگ شناسی منطقه مورد مطالعه متنوع و بیشتر شامل سنگ های رسوبی مانند : آ...

15 صفحه اول

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: Quantum science and technology

سال: 2022

ISSN: ['2364-9054', '2364-9062']

DOI: https://doi.org/10.1088/2058-9565/ac7d06