The variational quantum Monte Carlo (VQMC) method received significant attention in the recent past because of its ability to overcome the curse of dimensionality inherent in many-body quantum systems. Close parallels exist between VQMC and the emerging hybrid quantum-classical computational paradigm of variational quantum algorithms. VQMC overcomes the curse of dimensionality by performing alternating steps of Monte Carlo sampling from a parametrized quantum state followed by gradient-based optimization. While VQMC has been applied to solve high-dimensional problems, it is known to be difficult to parallelize, primarily owing to the Markov Chain Monte Carlo (MCMC) sampling step. In this work, we explore the scalability of VQMC when autoregressive models, with exact sampling, are used in place of MCMC. This approach can exploit distributed-memory, shared-memory and/or GPU parallelism in the sampling task without any bottlenecks. In particular, we demonstrate the GPU-scalability of VQMC for solving up to ten-thousand dimensional combinatorial optimization problems.


翻译:最近,变量量蒙特卡洛(VQMC)方法由于能够克服多体量子系统中内在的维度诅咒而在最近受到极大关注。VQMC与变化量子算法的新兴混合量子-古典计算范式存在密切的平行关系。VQMC通过从一个以斜度为基础的优化后,从一个超模化量子状态轮流进行蒙特卡洛取样,克服了维度的诅咒。虽然VQMC被用于解决高维度问题,但众所周知,主要由于Markov链蒙特卡洛(MMC)取样步骤,它难以平行。在这项工作中,我们探索VQMC在使用以精确取样的自动递减模型时,VQMC的可伸缩性。这种方法可以在取样任务中利用分布式-模量、共享模擬和/或GPU的平行性,而没有任何瓶颈。我们特别证明了VQMC在解决十维分维调调调整问题时的GPU-缩放。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
178+阅读 · 2020年2月1日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
人工智能 | ACCV 2020等国际会议信息5条
Call4Papers
6+阅读 · 2019年6月21日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
人工智能 | NIPS 2019等国际会议信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2019年3月21日
人工智能 | UAI 2019等国际会议信息4条
Call4Papers
6+阅读 · 2019年1月14日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
人工智能 | 国际会议信息6条
Call4Papers
4+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Active Inference for Stochastic Control
Arxiv
0+阅读 · 2021年8月27日
Arxiv
0+阅读 · 2021年8月27日
Arxiv
0+阅读 · 2021年8月25日
Arxiv
3+阅读 · 2018年1月10日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
178+阅读 · 2020年2月1日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
人工智能 | ACCV 2020等国际会议信息5条
Call4Papers
6+阅读 · 2019年6月21日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
人工智能 | NIPS 2019等国际会议信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2019年3月21日
人工智能 | UAI 2019等国际会议信息4条
Call4Papers
6+阅读 · 2019年1月14日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
人工智能 | 国际会议信息6条
Call4Papers
4+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员