量子神经网络 (QNN) 使用具有数据相关输入的参数化量子电路,并通过评估期望值来生成输出。计算这些期望值需要重复进行电路评估,因此即使在无误差的量子计算机上也会引入基本的有限采样噪声。我们通过引入方差正则化来减少这种噪声,这是一种在量子模型训练期间减少期望值方差的技术。如果 QNN 构建正确,则此技术不需要额外的电路评估。我们的实证结果表明,方差的降低加快了训练速度,降低了输出噪声,并减少了梯度电路的必要评估次数。该正则化方法以多个函数的回归和水的势能表面为基准。我们表明,在我们的示例中,它平均将方差降低了一个数量级,并导致 QNN 的噪声水平显着降低。我们最后在真实的量子设备上演示了 QNN 训练,并评估了错误缓解的影响。这里,优化是可行的,仅仅是由于方差的减少导致梯度评估中所需的拍摄次数减少。
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