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可证明无贫瘠高原是否意味着经典可模拟性?

量子物理 2025-08-26 v3 机器学习 机器学习

摘要

大量努力最近投入到理解贫瘠高原现象。在这篇观点文章中,我们面对房间里越来越响的大象,提出一个被许多人暗示但未明确解决的问题:避免贫瘠高原的结构是否也能被利用来经典高效地模拟损失函数?我们收集证据——基于个案——许多常用模型,其损失景观避免贫瘠高原,也可以允许经典模拟,前提是在初始数据采集阶段可以从量子设备收集一些经典数据。这源于观察:贫瘠高原源于维度灾难,而当前解决它们的方法最终将问题编码到一些小的、经典可模拟的子空间中。因此,虽然强调量子计算机对于数据收集至关重要,但我们的分析对许多具有可证明无贫瘠高原景观的参数化量子电路的信息处理能力提出了质疑。最后我们讨论我们论点中的许多注意事项,包括平均情况论证的局限性、智能初始化的作用、超出我们假设的模型、可证明超多项式优势的可能性,以及一旦更大设备可用,参数化量子电路可能启发式地超越我们的分析期望。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.09121,
  title  = {Does provable absence of barren plateaus imply classical simulability?},
  author = {M. Cerezo and Martin Larocca and Diego García-Martín and N. L. Diaz and Paolo Braccia and Enrico Fontana and Manuel S. Rudolph and Pablo Bermejo and Aroosa Ijaz and Supanut Thanasilp and Eric R. Anschuetz and Zoë Holmes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.09121},
  year   = {2025}
}

备注

15+22 pages, 5+2 figures, 2 tables, updated to published version