In this paper, we present SCALAR (Symbolic Conjecture and LLM-Assisted Reasoning), a neurosymbolic framework for automated conjecture generation in quantum circuit analysis built on top of the CUDA-Q open source framework. The system integrates quantum simulation, symbolic conjecture generation, and LLM-based interpretation. We evaluate SCALAR on 82 MaxCut instances from the MQLib benchmark dataset and extend the analysis to 2,000 randomly generated graphs across four topologies: regular, Erdos-Renyi, Barabasi-Albert, and Watts-Strogatz. The framework generates conjectured bounds relating optimal QAOA parameters to graph invariants, including known relationships such as periodicity constraints on the phase separation parameter $γ$. SCALAR also recovers previously reported parameter transfer phenomena across structurally similar instances. Additionally, the system identifies correlations between graph structural features and optimization landscape properties, which we characterize through invariant-based descriptors. Using CUDA-Q tensor network simulator, we scale experiments to instances of up to 77 qubits. We discuss the accuracy, generality, and limitations of the generated conjectures, including sensitivity to graph class and quantum circuit depth.


翻译:本文提出SCALAR(符号推测与大语言模型辅助推理)——一种基于CUDA-Q开源框架构建的神经符号框架,用于量子电路分析中的自动推测生成。该系统集成了量子模拟、符号推测生成与大语言模型解释功能。我们在MQLib基准数据集的82个MaxCut实例上评估SCALAR,并将分析扩展至覆盖四种拓扑结构(正则图、Erdos-Renyi图、Barabasi-Albert图与Watts-Strogatz图)的2000个随机生成图。该框架可生成将最优QAOA参数与图不变量关联的推测性界值,包括相位分离参数$γ$的周期性约束等已知关系。SCALAR还复现了先前报告的结构相似实例间的参数迁移现象。此外,系统识别出图结构特征与优化景观属性之间的相关性,我们通过基于不变量的描述符对其进行刻画。利用CUDA-Q张量网络模拟器,我们将实验规模扩展至77量子比特实例。本文讨论了所生成推测的准确性、普适性及局限性,包括对图类别和量子电路深度的敏感性。

0
下载
关闭预览

相关内容

自动结构变分推理,Automatic structured variational inference
专知会员服务
41+阅读 · 2020年2月10日
CALDERA 一款对手自动模拟工具
黑白之道
20+阅读 · 2019年9月17日
NAACL 2019最佳论文:量子概率驱动的神经网络
PaperWeekly
14+阅读 · 2019年6月10日
深入理解BERT Transformer ,不仅仅是注意力机制
大数据文摘
22+阅读 · 2019年3月19日
读扩散?写扩散?推拉架构一文搞定!
架构师之路
17+阅读 · 2019年2月1日
超全总结:神经网络加速之量化模型 | 附带代码
深度学习在CTR预估中的应用 | CTR深度模型大盘点
PaperWeekly
15+阅读 · 2018年4月11日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
4+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
5+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
4+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
7+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
10+阅读 · 9月22日
战争不仅需要机器人:人类仍不可或缺
专知会员服务
5+阅读 · 9月21日
《描绘美国防部创新基础设施的未来蓝图》100页
专知会员服务
10+阅读 · 9月21日
相关VIP内容
自动结构变分推理,Automatic structured variational inference
专知会员服务
41+阅读 · 2020年2月10日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员