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Agente-Q: Ajuste fino de modelos de lenguaje grandes para la generación y optimización de circuitos cuánticos

Created by
  • Haebom

Autor

Linus Jern, Valter Uotila, Cong Yu, Bo Zhao

Describir

Este artículo propone Agent-Q, un sistema que genera y optimiza automáticamente circuitos cuánticos mediante un modelo de lenguaje a gran escala (LLM). Para abordar el problema de la falta de conocimiento sobre circuitos cuánticos en los LLM preentrenados existentes, proponemos un método para perfeccionar los LLM incorporando conocimientos específicos del dominio de la computación cuántica. Agent-Q construye una secuencia de comandos integral que genera conjuntos de datos de entrenamiento y perfecciona los LLM preentrenados para generar circuitos cuánticos parametrizados para diversos problemas de optimización. Utilizando un conjunto de datos de 14 000 circuitos cuánticos, incluyendo 12 instancias de problemas de optimización y sus correspondientes circuitos QAOA, VQE y VQE adaptativos optimizados, generamos circuitos cuánticos parametrizados sintácticamente precisos mediante OpenQASM 3.0. Los resultados experimentales demuestran que Agent-Q supera a los LLM de última generación existentes y genera parámetros más precisos que los aleatorios. Los circuitos parametrizados generados pueden servir como plantillas para el aprendizaje automático cuántico o como referencias para compiladores y hardware.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Presentamos un método novedoso para generar y optimizar automáticamente circuitos cuánticos utilizando LLM.
Proporciona un conjunto de datos de circuitos cuánticos a gran escala aplicable a varios problemas de optimización cuántica.
Se demostró un rendimiento de generación y optimización de circuitos cuánticos que supera a los LLM de última generación existentes.
Los circuitos cuánticos generados se pueden utilizar en diversos campos, como el aprendizaje automático cuántico y la evaluación comparativa de compiladores y hardware.
Limitations:
Existe la posibilidad de que el rendimiento del Agente-Q esté sesgado hacia ciertos tipos de problemas de optimización cuántica.
Se necesita más investigación para crear y optimizar circuitos cuánticos más complejos y de gran escala.
Es necesaria una evaluación más profunda del rendimiento de generalización de los circuitos cuánticos generados.
Falta de resultados de evaluación del rendimiento en computadoras cuánticas reales.
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