基于中性原子Rydberg哈密顿量局部谐振的属性图核实现
量子物理
2026-03-20 v2
摘要
我们沿着三个方向扩展了依赖于图相关可观测量测量的量子特征核框架。首先，利用中性原子量子处理单元（QPU），我们引入一种将边特征嵌入原子位置、将节点特征嵌入Rydberg哈密顿量局部谐振场的方案。我们在理论和实证方面都表明，局部谐振显著提升了核的表达能力。其次，除了使用全局可观测量的量子演化核（QEK）外，我们提出基于局部可观测量的广义距离量子相关（GDQC）核。虽然两种核在性能方面相当，但我们表明GDQC能够实现更高的表达能力。最后，我们不再限制于单个时间步的可观测量，而是通过池化操作组合多个量子演化阶段的信息。通过在两个分子基准数据集（MUTAG和PTC_FM）上的大量仿真，我们发现：（a）QEK和GDQC在性能上与领先的经典算法相竞争；（b）池化进一步提高了性能，使量子特征核超过了经典基线。这些结果表明，节点特征嵌入和基于局部可观测量的核设计推动了在中性原子设备上实现量子增强的图机器学习。
关键词
引用
@article{arxiv.2509.09421,
title = {Attributed-graphs kernel implementation using local detuning of neutral-atoms Rydberg Hamiltonian},
author = {Mehdi Djellabi and Matthias Hecker and Shaheen Acheche},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.09421},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 4 figures