量子估计的梯度、并行性与方差
量子物理
2026-01-23 v2
摘要
在近期量子硬件上计算可观测量及其梯度是量子算法中核心环节。本文首先回顾了标准的可观测量估计方法，包括使用与否量子幅度估计（quantum amplitude estimation）的情况下的成本函数和梯度，讨论了采样问题，并分析了在有无线性组合算子（Linear Combination of Unitaries, LCU）量子电路上的方差传播。随后，我们系统地分析了基于LCU电路的梯度计算标准方法。最后，我们发展出一种基于n量子比特门和时变量子控制梯度的最通用LCU梯度框架，分析了电路估计器的收敛行为，并为近期及容错硬件提供了详细的电路表示。
引用
@article{arxiv.2509.11214,
title = {Gradients, parallelism, and variance of quantum estimates},
author = {Francesco Preti and Michael Schilling and József Zsolt Bernád and Tommaso Calarco and Francisco Cárdenas-López and Felix Motzoi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.11214},
year = {2026}
}
备注
36 pages, 11 figures