变分线路(或参数化量子线路,PQC)是一种包含带可调参数 θ = (θ₁, θ₂, ..., θₙ) 的旋转门的量子线路。该线路制备一个试探态 |ψ(θ)⟩,其性质取决于这些参数。经典优化器调整参数以最小化由量子测量计算得出的代价函数 C(θ)。参数移位规则(parameter-shift rule)提供了量子线路的解析梯度:∂C/∂θᵢ = [C(θᵢ + π/2) − C(θᵢ − π/2)] / 2。这使得基于梯度的优化成为可能。变分线路是 VQE、QAOA、QML(量子神经网络)和量子核方法的基础。变分线路的可表达性(它能表示多少种状态)及其可训练性(对贫瘠高原的敏感程度)是关键的研究问题。PennyLane 和 HLQuantum 都通过与 PyTorch 和 JAX 的集成支持可微分的变分线路。
相关术语
VQE
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QAOA
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混合算法(Hybrid Algorithm)
Algorithms一种量子-经典算法,使用 QPU 执行量子子程序,使用经典计算机进行优化和控制。
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量子线路(Quantum Circuit)
Fundamentals作用于一组量子比特寄存器上的一系列量子门,最后接以测量。
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