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Algoritmos cuánticos coherentes más rápidos para la estimación de fase, energía y amplitud

Fecha:

Patrick Rall

Centro de Información Cuántica, Universidad de Texas en Austin

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Resumen

Consideramos realizar la estimación de fase en las siguientes condiciones: se nos da solo una copia del estado de entrada, el estado de entrada no tiene que ser un estado propio del unitario y el estado no debe medirse. La mayoría de los algoritmos de estimación cuántica hacen suposiciones que los hacen inadecuados para esta configuración 'coherente', dejando solo el enfoque de libro de texto. Presentamos algoritmos novedosos para la estimación de fase, energía y amplitud que son conceptual y computacionalmente más simples que el método de libro de texto, presentando tanto una menor complejidad de consulta como una huella de ancilla. No requieren una transformada cuántica de Fourier y no requieren una red de clasificación cuántica para calcular la mediana de varias estimaciones. En su lugar, utilizan técnicas de codificación de bloques para calcular la estimación un bit a la vez, realizando toda la amplificación mediante la transformación de valor singular. Estas subrutinas mejoradas aceleran el rendimiento del muestreo cuántico de Metrópolis y la inferencia cuántica bayesiana.


Presentación en TQC 2021

Un objetivo fundamental de la computación cuántica es ayudar a estudiar los sistemas físicos. Uno de los primeros resultados en el área fue un algoritmo cuántico rápido para medir la energía de un sistema, que puede servir como un bloque de construcción para otros algoritmos cuánticos. Sin embargo, este algoritmo es muy complicado y difícil de analizar. En este artículo presentamos un método más sencillo basado en aplicar polinomios al hamiltoniano que extraen cada uno de los bits de la estimación. Esta técnica es hasta 20 veces más rápida que el estado de la técnica anterior.

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Las citas anteriores son de ANUNCIOS SAO / NASA (última actualización exitosa 2021-10-23 15:14:11). La lista puede estar incompleta ya que no todos los editores proporcionan datos de citas adecuados y completos.

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Fuente: https://quantum-journal.org/papers/q-2021-10-19-566/

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