Avoiding barren plateaus in the variational determination of geometric entanglement
Publiceringsår
2024
Upphovspersoner
Zambrano, L.; Muñoz-Moller, A. D.; Muñoz, M.; Pereira, L.; Delgado, A
Abstrakt
The barren plateau (BP) phenomenon is one of the main obstacles to implementing variational quantum algorithms in the current generation of quantum processors. Here, we introduce a method capable of avoiding the BP phenomenon in the variational determination of the geometric measure of entanglement for a large number of qubits. The method is based on measuring compatible two-qubit local functions whose optimization allows for achieving a well-suited initial condition from which a global function can be further optimized without encountering a BP. We analytically demonstrate that the local functions can be efficiently estimated and optimized. Numerical simulations up to 18 qubit GHZ and W states demonstrate that the method converges to the exact value. In particular, the method allows for escaping from BPs induced by hardware noise or global functions defined on high-dimensional systems. Numerical simulations with noise agree with experiments carried out on IBM's quantum processors for seven qubits.
Visa merOrganisationer och upphovspersoner
Publikationstyp
Publikationsform
Artikel
Moderpublikationens typ
Tidning
Artikelstyp
En originalartikel
Målgrupp
VetenskapligKollegialt utvärderad
Kollegialt utvärderadUKM:s publikationstyp
A1 Originalartikel i en vetenskaplig tidskriftPublikationskanalens uppgifter
Journal
Förläggare
Volym
9
Nummer
2
Artikelnummer
025016
ISSN
Publikationsforum
Publikationsforumsnivå
2
Öppen tillgång
Öppen tillgänglighet i förläggarens tjänst
Ja
Öppen tillgång till publikationskanalen
Delvis öppen publikationskanal
Parallellsparad
Ja
Övriga uppgifter
Vetenskapsområden
Data- och informationsvetenskap; Fysik
Nyckelord
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Publiceringsland
Förenade kungariket
Förlagets internationalitet
Internationell
Språk
engelska
Internationell sampublikation
Ja
Sampublikation med ett företag
Nej
DOI
10.1088/2058-9565/ad2a16
Publikationen ingår i undervisnings- och kulturministeriets datainsamling
Ja