Quantum kernels to learn the phases of quantum matter
Financiación H2020 / H2020 Funds
Resumen: Classical machine learning has succeeded in the prediction of both classical and quantum phases of matter. Notably, kernel methods stand out for their ability to provide interpretable results, relating the learning process with the physical order parameter explicitly. Here we exploit quantum kernels instead. They are naturally related to the fidelity, and thus it is possible to interpret the learning process with the help of quantum information tools. In particular, we use a support vector machine (with a quantum kernel) to predict and characterize second-order quantum phase transitions. We explain and understand the process of learning when the fidelity per site (rather than the fidelity) is used. The general theory is tested in the Ising chain in transverse field. We show that for small-sized systems, the algorithm gives accurate results, even when trained away from criticality. Besides, for larger sizes we confirm the success of the technique by extracting the correct critical exponent ¿. Finally, we present two algorithms, one based on fidelity and one based on the fidelity per site, to classify the phases of matter in a quantum processor.
Idioma: Inglés
DOI: 10.1103/PhysRevA.105.042432
Año: 2022
Publicado en: Physical Review A 105, 4 (2022), 042432 [9 pp.]
ISSN: 2469-9926

Factor impacto JCR: 2.9 (2022)
Categ. JCR: PHYSICS, ATOMIC, MOLECULAR & CHEMICAL rank: 12 / 35 = 0.343 (2022) - Q2 - T2
Categ. JCR: OPTICS rank: 44 / 99 = 0.444 (2022) - Q2 - T2

Factor impacto CITESCORE: 5.4 - Physics and Astronomy (Q2)

Factor impacto SCIMAGO: 1.11 - Atomic and Molecular Physics, and Optics (Q1)

Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/CSIC/PTI-001
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/DGA/E09-17R-Q-MAD
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/EC/H2020/862893/EU/Molecular spin qudits offering new hope for quantum computing/FATMOLS
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/PID2020-115221GBC41/AEI/10.13039/501100011033
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/EUR/MOLSPIN-COST/CA15128
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/EUR/QUANTERA/SUMO
Tipo y forma: Artículo (Versión definitiva)

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Exportado de SIDERAL (2024-03-18-13:59:27)


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 Registro creado el 2022-06-17, última modificación el 2024-03-19


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