本章介绍变分量子算法(VQA),这是一种混合量子-经典框架,通常被认为适合近期量子处理器使用。我们将从这些方法所依据的变分原理开始,并接着讲解为机器学习任务构建VQA的实际要素。您将学到:设计高效的参数化量子电路(PQC),也称为ansätze。基于量子测量结果建立成本函数,并针对分类或回归等机器学习问题进行调整。计算量子电路期望值的梯度,侧重于参数移位规则等技术。应用高级经典优化算法(例如Adam、SPSA)和量子感知方法,例如量子自然梯度($QNG$),来训练VQA。理解由贫瘠高原现象带来的训练挑战,以及减轻其影响的策略。本章包含变分量子分类器(VQC)的实际操作实现,结合了PQC设计、成本函数定义和优化等思想。