第 27 课 · QML II——量子核、混合网络与贫瘠高原 · 模块四:应用与前沿专题

从 VQE 说起:训练一个量子参数

  • 回顾公式卡(上节课的变分循环,全部数学就两行):$E(\theta) = \langle 0|U^\dagger(\theta) \cdot H \cdot U(\theta)|0\rangle$;$\theta \leftarrow \theta - \eta \cdot \partial E/\partial\theta$
  • 演算(上节课实测:$n = 2$、8 参数):
    1. 初始能量 $-0.904902$ Ha → 155 次求值后 $-1.233230$ Ha
    2. 与精确对角化偏差 $7.55 \times 10^{-10}$ Ha,比化学精度 $1.6 \times 10^{-3}$ 小六个数量级
  • 换元卡:把 $H$ 换成损失 $L$、把 $\theta$ 当作权重——同一循环就是量子机器学习
  • 设问卡(大字):$n$ 从 2 → 30,梯度会怎样?预告 $\mathrm{Var}[\partial C/\partial\theta] \sim 2^{-n}$($n = 30$ 时 $\approx 10^{-9}$)
  • 本课地图:两条路线(训练参数的 QNN/混合模型;不训练参数的量子核)+ 一个共同敌人(指数集中)
类型transition-question + 演算