量子计算交替分层ansatz的可表达性

混合量子-经典算法作为一种甚至适用于中等规模量子计算机的技术而被积极研究。执行该算法时，常使用硬件高效ansatz，因其可实现性与可表达性；然而，该ansatz在其可训练性上存在关键问题，即通常会遭遇所谓的梯度消失问题。此问题可通过将电路限制为浅交替分层ansatz类来解决。然而，即便已证明该ansatz的高可训练性，仍不清楚其在态生成上是否具有丰富的可表达性。本文借助文献中恰当的可表达性定义，表明浅交替分层ansatz具有与硬件高效ansatz几乎相同水平的可表达性。因此可表达性与可训练性可共存，为中等规模量子计算时代的量子电路设计提供了新方法。