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Algoritmi quantistici coerenti più veloci per la stima di fase, energia e ampiezza

Data:

Patrick Rall

Quantum Information Center, Università del Texas ad Austin

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Astratto

Consideriamo di eseguire la stima di fase alle seguenti condizioni: ci viene data una sola copia dello stato di ingresso, lo stato di ingresso non deve essere un autostato dell'unità e lo stato non deve essere misurato. La maggior parte degli algoritmi di stima quantistica formula ipotesi che li rendono inadatti a questa impostazione "coerente", lasciando solo l'approccio da manuale. Presentiamo nuovi algoritmi per la stima di fase, energia e ampiezza che sono sia concettualmente che computazionalmente più semplici rispetto al metodo da manuale, con una minore complessità di query e un'impronta ancilla. Non richiedono una trasformata di Fourier quantistica e non richiedono una rete di ordinamento quantistico per calcolare la mediana di diverse stime. Invece, utilizzano tecniche di codifica a blocchi per calcolare la stima un bit alla volta, eseguendo tutta l'amplificazione tramite la trasformazione del valore singolare. Queste subroutine migliorate accelerano le prestazioni del campionamento quantistico di Metropolis e dell'inferenza bayesiana quantistica.


Presentazione al TQC 2021

Un obiettivo fondamentale dell'informatica quantistica è aiutare a studiare i sistemi fisici. Uno dei primi risultati nell'area è stato un algoritmo quantistico veloce per misurare l'energia di un sistema, che può fungere da elemento costitutivo per altri algoritmi quantistici. Tuttavia questo algoritmo è molto complicato e difficile da analizzare. In questo articolo presentiamo un metodo più semplice basato sull'applicazione di polinomi all'Hamiltoniana che estraggono ciascuno dei bit della stima. Questa tecnica è fino a 20 volte più veloce rispetto allo stato dell'arte precedente.

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Citato da

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Le citazioni sopra sono di ANNUNCI SAO / NASA (ultimo aggiornamento riuscito 2021-10-23 15:14:11). L'elenco potrebbe essere incompleto poiché non tutti gli editori forniscono dati di citazione adeguati e completi.

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

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