Adaptive Hamiltonian learning is central to calibrating and characterizing quantum devices. In an adaptive controller, choosing the next experiment is itself a computation. Bayesian design rules are recomputed after every posterior update, and that step can take seconds. Across hundreds of shots, those seconds become a significant wall-clock cost for adaptivity. We introduce SymQNet, an amortized reinforcement-learning approach for low-latency adaptive Hamiltonian learning. SymQNet learns a posterior-conditioned acquisition policy offline, then uses a fast policy forward pass online while retaining Bayesian posterior feedback. On transverse-field Ising benchmarks, SymQNet substantially reduces acquisition latency relative to bounded Fisher-information search and bounded two-step Bayesian active learning by disagreement (BALD). At five qubits, it reduces acquisition-only decision latency by $47.1\times$ and $72.6\times$ relative to these online baselines; at twelve qubits, full simulated steps take $1.02$ s for SymQNet versus $13.27$ s for bounded two-step BALD. Overall, we show that learned acquisition can make adaptive Hamiltonian learning practical for repeated low-latency workloads.


翻译:自适应哈密顿学习是标定与表征量子器件的核心环节。在自适应控制器中,选择下一次实验本身即构成一次计算。贝叶斯设计规则在每次后验更新后均需重新计算,此步骤耗时可达数秒。在数百次射击场景下,这些秒级延迟将累积为自适应过程中显著的时钟周期成本。我们提出SymQNet——一种面向低延迟自适应哈密顿学习的摊销式强化学习方法。SymQNet在离线阶段学习基于后验条件的采集策略,在线阶段则通过快速策略前向传播实现操作,同时保留贝叶斯后验反馈机制。在横向场伊辛基准测试中,相较于有界费舍尔信息搜索与有界两步贝叶斯主动学习(BALD),SymQNet显著降低了采集延迟。针对五量子位系统,其采集决策延迟较上述在线基线方法分别降低47.1倍与72.6倍;在十二量子位系统中,完整模拟步骤耗时SymQNet为1.02秒,而有界两步BALD需13.27秒。总体而言,我们证实学习型采集策略可使自适应哈密顿学习在重复性低延迟工作负载下具备实际可行性。

0
下载
关闭预览

相关内容

从信息瓶颈理论一瞥机器学习的“大一统理论”
干货|从LSTM到Seq2Seq
全球人工智能
15+阅读 · 2018年1月9日
最新|深度离散哈希算法,可用于图像检索!
全球人工智能
14+阅读 · 2017年12月15日
国家自然科学基金
5+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 · 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
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
0+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
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | CFPO:用反事实策略优化提升多模态推理
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:43
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:31
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:11
《人工智能生成的零日漏洞:对未来作战的影响》
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
5+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 · 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
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
0+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员