Patrick Rall
Kuantum Bilgi Merkezi, Texas Üniversitesi, Austin
Bu makaleyi ilginç mi buldunuz yoksa tartışmak mı istiyorsunuz? SciRate'e çığlık at veya yorum bırak.
Özet
Faz tahminini aşağıdaki koşullar altında gerçekleştirmeyi düşünüyoruz: bize girdi durumunun yalnızca bir kopyası veriliyor, girdi durumu ünitenin bir özdurumu olmak zorunda değil ve durum ölçülmemeli. Çoğu kuantum tahmin algoritması, onları bu 'tutarlı' ayar için uygun olmayan varsayımlarda bulunur ve yalnızca ders kitabı yaklaşımını bırakır. Hem kavramsal hem de hesaplama açısından ders kitabı yönteminden daha basit olan, hem daha küçük bir sorgu karmaşıklığı hem de yardımcı ayak izi içeren faz, enerji ve genlik tahmini için yeni algoritmalar sunuyoruz. Bir kuantum Fourier dönüşümü gerektirmezler ve birkaç tahminin medyanını hesaplamak için bir kuantum sıralama ağı gerektirmezler. Bunun yerine, her seferinde bir bit tahmini hesaplamak için blok kodlama tekniklerini kullanırlar ve tüm amplifikasyonu tekil değer dönüşümü yoluyla gerçekleştirirler. Bu geliştirilmiş alt rutinler, kuantum Metropolis örnekleme ve kuantum Bayes çıkarımının performansını hızlandırır.
Öne çıkan görüntü: Her seferinde bir bit tahmini hesaplayan, enerji tahmini için yeni bir algoritma sunuyoruz. Her bit, Hamiltoniyene tekil değer dönüşümü yoluyla uygulanan bir polinom aracılığıyla çıkarılır. Görüntü, bitleri gösteren yaklaşık kare dalgalar için sonradan işlenen kosinüslerin polinom yaklaşımlarını gösterir.
TQC 2021'de Sunum
Popüler özet
► BibTeX verileri
► Referanslar
[1] Pawel Wocjan, Kristan Temme, Szegedy Walk Unitaries for Quantum Maps arXiv:2107.07365 (2021).
arXiv: 2107.07365
[2] John M. Martyn, Zane M. Rossi, Andrew K. Tan, Isaac L. Chuang, Kuantum Algoritmalarının Büyük Birleştirilmesi arXiv:2105.02859 (2021).
arXiv: 2105.02859
[3] Lin Lin, Yu Tong, erken hataya dayanıklı kuantum bilgisayarlar için Heisenberg-sınırlı temel durum enerji tahmini arXiv:2102.11340 (2021).
arXiv: 2102.11340
[4] Earl T. Campbell, Hubbard modelinin erken hataya dayanıklı simülasyonları arXiv:2012.09238 (2020).
arXiv: 2012.09238
[5] Yuan Su, Hsin-Yuan Huang, Earl T. Campbell, Etkileşen elektronların neredeyse sıkı Trotterizasyonu arXiv:2012.09194 Quantum 5, 495 (2020).
https://doi.org/10.22331/q-2021-07-05-495
arXiv: 2012.09194
[6] Alexander Engel, Graeme Smith, Scott E. Parker, Doğrusal olmayan dinamik sistemlere kuantum hesaplama uygulamak için bir çerçeve arXiv:2012.06681 Physics of Plasmas 28, 062305 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0040313
arXiv: 2012.06681
[7] Dong An, Noah Linden, Jin-Peng Liu, Ashley Montanaro, Changpeng Shao, Jiasu Wang, Matematiksel finansta stokastik diferansiyel denklemler için kuantum hızlandırmalı çok düzeyli Monte Carlo yöntemleri arXiv:2012.06283 Quantum 5, 481 (2020).
https://doi.org/10.22331/q-2021-06-24-481
arXiv: 2012.06283
[8] Isaac Chuang, Kuantum algoritmalarının büyük birleştirilmesi. IQC Waterloo'da seminer sunumu. (2020).
https:///uwaterloo.ca/kuantum-bilgisayar enstitüsü/events/grand-unification-kuantum-algoritmaları
[9] Lewis Wright, Fergus Barratt, James Dborin, George H. Booth, Andrew G. Green, Ancillae Thermalisation tarafından Otomatik Seçim Sonrası arXiv:2010.04173 Phys. Rev. Araştırma 3, 033151 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.033151
arXiv: 2010.04173
[10] Srinivasan Arunachalam, Vojtech Havlicek, Giacomo Nannicini, Kristan Temme, Pawel Wocjan, Gibbs bölme işlevleri için daha basit (klasik) ve daha hızlı (kuantum) algoritmalar arXiv:2009.11270 (2020).
arXiv: 2009.11270
[11] András Gilyén, Zhao Song, Ewin Tang, Lineer regresyon için geliştirilmiş bir kuantumdan ilham alan algoritma arXiv:2009.07268 (2020).
arXiv: 2009.07268
[12] Phillip WK Jensen, Lasse Bjørn Kristensen, Jakob S. Kottmann, Alán Aspuru-Guzik, Quantum Computation of Eigenvalues in Target Intervals Quantum Science and Technology 6, 015004 arXiv:2005.13434 (2020).
https:///doi.org/10.1088/2058-9565/abc096
arXiv: 2005.13434
[13] Patrick Rall, Blok Kodlamaları Kullanarak Fiziksel Miktarları Tahmin Etmek için Kuantum Algoritmaları Phys. Rev. A 102, 022408 arXiv:2004.06832 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.022408
arXiv: 2004.06832
[14] Alessandro Roggero, Gauss İntegral Dönüşüm Fiziği ile Spektral yoğunluk tahmini. Rev. A 102, 022409 arXiv:2004.04889 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.102.022409
arXiv: 2004.04889
[15] Rui Chao, Dawei Ding, Andras Gilyen, Cupjin Huang, Mario Szegedy, Makine Hassasiyetiyle Kuantum Sinyal İşleme Açılarını Bulma arXiv:2003.02831 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3313276.3316366
arXiv: 2003.02831
[16] Lin Lin, Yu Tong, Optimuma yakın temel durum hazırlığı arXiv:2002.12508 Quantum 4, 372 (2020).
https://doi.org/10.22331/q-2020-12-14-372
arXiv: 2002.12508
[17] Andrew M. Childs, Yuan Su, Minh C. Tran, Nathan Wiebe, Shuchen Zhu, A Theory of Trotter Error Phys. Rev. X 11, 011020 arXiv:1912.08854 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.11.011020
arXiv: 1912.08854
[18] Dmitry Grinko, Julien Gacon, Christa Zoufal, Stefan Woerner, Iterative Quantum Genlik Tahmini npj Quantum Inf 7, 52 arXiv:1912.05559 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41534-021-00379-1
arXiv: 1912.05559
[19] Jessica Lemieux, Bettina Heim, David Poulin, Krysta Svore, Matthias Troyer, Efficient Quantum Walk Circuits for Metropolis-Hastings Algorithm Quantum 4, 287 arXiv:1910.01659 (2019).
https://doi.org/10.22331/q-2020-06-29-287
arXiv: 1910.01659
[20] Scott Aaronson, Patrick Rall, Kuantum Yaklaşık Sayma, Algoritmalarda Basitlik Üzerine Basitleştirilmiş Sempozyum. 2020, 24-32 arXiv:1908.10846(2019).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611976014.5
arXiv: 1908.10846
[21] Aram W. Harrow, Annie Y. Wei, Bayes Çıkarımı için Uyarlanabilir Kuantum Simüle Edilmiş Tavlama ve Bölme Fonksiyonlarını Tahmin Etme Proc. SODA 2020 arXiv:1907.09965 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611975994.12
arXiv: 1907.09965
[22] Iordanis Kerenidis, Jonas Landman, Alessandro Luongo ve Anupam Prakash, q-means: Denetimsiz makine öğrenimi için bir kuantum algoritması arXiv:1812.03584 NIPS 32 (2018).
arXiv: 1812.03584
[23] Yassine Hamoudi, Frédéric Magniez, Quantum Chebyshev's Inequality and Applications ICALP, LIPIcs Cilt 132, sayfa 69:1-99:16 arXiv:1807.06456 (2018).
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.ICALP.2019.69
arXiv: 1807.06456
[24] Jeongwan Haah, Kuantum Sinyal İşlemesinde Periyodik Fonksiyonların Ürün Ayrıştırması Kuantum 3, 190. arXiv:1806.10236 (2018).
https://doi.org/10.22331/q-2019-10-07-190
arXiv: 1806.10236
[25] András Gilyén, Yuan Su, Guang Hao Low, Nathan Wiebe, Kuantum tekil değer dönüşümü ve ötesi: kuantum matris aritmetiği için üstel iyileştirmeler arXiv:1806.01838 51. Yıllık ACM SIGACT Hesaplama Teorisi Sempozyumu (STOC 2019) Sayfa 193 –204 (2018).
arXiv: 1806.01838
[26] David Poulin, Alexei Kitaev, Damian S. Steiger, Matthew B. Hastings, Matthias Troyer, Alt Kapı Sayımı ile Spektral Ölçüm için Kuantum Algoritması arXiv:1711.11025 Phys. Rev. Lett. 121, 010501 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.010501
arXiv: 1711.11025
[27] Guang Hao Low, Isaac L. Chuang, Tekdüzen Spektral Amplifikasyon ile Hamiltonian Simulation arXiv:1707.05391 (2017).
arXiv: 1707.05391
[28] Iordanis Kerenidis, Anupam Prakash, Lineer sistemler ve en küçük kareler için kuantum gradyan inişi arXiv:1704.04992 Phys. Rev. A 101, 022316 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.022316
arXiv: 1704.04992
[29] Yosi Atia, Dorit Aharonov, Hamiltonianların hızlı iletilmesi ve üstel olarak hassas ölçümler Nature Communications cilt 8, 1572 arXiv:1610.09619 (2016).
https://doi.org/10.1038/s41467-017-01637-7
arXiv: 1610.09619
[30] Guang Hao Low, Isaac L. Chuang, Qubitization Quantum 3 ile Hamilton Simülasyonu, 163 arXiv:1610.06546 (2016).
https://doi.org/10.22331/q-2019-07-12-163
arXiv: 1610.06546
[31] Guang Hao Low, Isaac L. Chuang, Kuantum Sinyal İşleme Phys ile Optimal Hamiltonian Simulation. Rev. Lett. 118, 010501 arXiv:1606.02685 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.010501
arXiv: 1606.02685
[32] Iordanis Kerenidis, Anupam Prakash, Kuantum Öneri Sistemleri arXiv:1603.08675 ITCS 2017, s. 49:1–49:21 (2016).
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.ITCS.2017.49
arXiv: 1603.08675
[33] Andrew M. Childs, Robin Kothari, Rolando D. Somma, Kuantum algoritması lineer denklem sistemleri için katlanarak geliştirilmiş hassasiyete bağımlı SIAM Journal on Computing 46, 1920-1950 arXiv:1511.02306 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 16M1087072
arXiv: 1511.02306
[34] Ashley Montanaro, Monte Carlo yöntemlerinin Kuantum hızlandırması Proc. Roy. Soc. Sör. A, cilt. 471 hayır. 2181, 20150301 arXiv:1504.06987 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.2015.0301
arXiv: 1504.06987
[35] Shelby Kimmel, Guang Hao Low, Theodore J. Yoder, Robust Faz Tahmini Yoluyla Evrensel Tek-Qubit Kapı Setinin Sağlam Kalibrasyonu Phys. Rev. A 92, 062315 arXiv:1502.02677 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.062315
arXiv: 1502.02677
[36] Dominic W. Berry, Andrew M. Childs, Robin Kothari, tüm parametrelere neredeyse optimal bağımlı olan Hamiltonian simülasyonu arXiv:1501.01715 Proc. FOCS, s. 792-809 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS.2015.54
arXiv: 1501.01715
[37] Amnon Ta-Shma, Kuantum logspace STOC '13'te iyi koşullandırılmış matrisleri ters çevirme, Sayfa 881–890 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 2488608.2488720
[38] Robert Beals, Stephen Brierley, Oliver Gray, Aram Harrow, Samuel Kutin, Noah Linden, Dan Shepherd, Mark Stather, Efficient Distributed Quantum Computing Proc. R. Soc. A 2013 469, 20120686 arXiv:1207.2307 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.2012.0686
arXiv: 1207.2307
[39] Maris Ozols, Martin Roetteler, Jérémie Roland, Quantum Rejection Sampling arXiv:1103.2774 IRCS'12 sayfa 290-308 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 2493252.2493256
arXiv: 1103.2774
[40] Man-Hong Yung, Alan Aspuru-Guzik, A Quantum-Quantum Metropolis Algorithm arXiv:1011.1468 PNAS 109, 754-759 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1111758109
arXiv: 1011.1468
[41] Andris Ambainis, Değişken zaman genliği amplifikasyonu ve lineer denklem sistemlerini çözmek için daha hızlı bir kuantum algoritması arXiv:1010.4458 STACS'12, 636-647 (2010).
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.STACS.2012.636
arXiv: 1010.4458
[42] K. Temme, TJ Osborne, KG Vollbrecht, D. Poulin, F. Verstraete, Quantum Metropolis Sampling arXiv:0911.3635 Nature cilt 471, sayfa 87-90 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature09770
arXiv: 0911.3635
[43] Ilias Diakonikolas, Parikshit Gopalan, Ragesh Jaiswal, Rocco Servedio, Emanuele Viola, Bounded Independence Fools Halfspaces arXiv:0902.3757 FOCS '09, Sayfalar 171–180 (2009).
arXiv: 0902.3757
[44] Aram W. Harrow, Avinatan Hassidim, Seth Lloyd, Lineer denklem sistemlerini çözmek için Kuantum algoritması Phys. Rev. Lett. 103, 150502 arXiv:0811.3171 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.150502
arXiv: 0811.3171
[45] BL Higgins, DW Berry, SD Bartlett, HM Wiseman, GJ Pryde, Dolaşıklık içermeyen Heisenberg sınırlı faz tahmini Nature.450:393-396 arXiv:0709.2996 (2007).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature06257
arXiv: 0709.2996
[46] Chris Marriott, John Watrous, Quantum Arthur-Merlin Games CC, 14(2): 122 – 152 arXiv:cs/0506068 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1007 / s00037-005-0194-x
arXiv: cs / 0506068
[47] Mario Szegedy, Markov zinciri tabanlı algoritmaların Kuantum hızlandırılması FOCS '04, Sayfa 32-41 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1109 / FOCS.2004.53
[48] Hartmut Klauck, Sorting STOC 03 için Quantum Time-Space Tradeoffs, Sayfa 69–76 arXiv:quant-ph/0211174 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 780542.780553
arXiv: kuant-ph / 0211174
[49] Peter Hoyer, Jan Neerbek, Yaoyun Shi, Sıralı arama, sıralama ve element farklılığının kuantum karmaşıklıkları 28th ICALP, LNCS 2076, pp. 346-357 arXiv:quant-ph/0102078 (2001).
https://doi.org/10.1007/3-540-48224-5_29
arXiv: kuant-ph / 0102078
[50] Isaac Chuang ve Michael Nielsen, Kuantum Hesaplama ve Kuantum Bilgisi Cambridge University Press. ISBN-13: 978-1107002173 (2000).
[51] Gilles Brassard, Peter Hoyer, Michele Mosca, Alain Tapp, Quantum Amplitude Amplification and Estimation Quantum Computation and Quantum Information, 305:53-74 arXiv:quant-ph/0005055 (2000).
https: / / doi.org/ 10.1090 / conm / 305/05215
arXiv: kuant-ph / 0005055
[52] Dorit Aharonov, Alexei Kitaev, Noam Nisan, Quantum Circuits with Mixed States STOC '97, sayfa 20-30 arXiv:quant-ph/9806029 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 276698.276708
arXiv: kuant-ph / 9806029
[53] Ashwin Nayak, Felix Wu, Medyan ve ilgili istatistiklere yaklaşmanın kuantum sorgu karmaşıklığı arXiv:quant-ph/9804066 STOC '99 s 384-393 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 301250.301349
arXiv: kuant-ph / 9804066
[54] Charles H. Bennett, Ethan Bernstein, Gilles Brassard, Umesh Vazirani, Kuantum Bilişimin Güçlü ve Zayıf Yönleri arXiv:quant-ph/9701001 SIAM Journal on Computing 26(5):1510-1523 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1137 / S0097539796300933
arXiv: kuant-ph / 9701001
[55] A. Yu. Kitaev, Kuantum ölçümleri ve Değişken Sabitleyici Problemi arXiv:quant-ph/9511026 (1995).
arXiv: kuant-ph / 9511026
[56] Peter W. Shor, Bir Kuantum Bilgisayarında Asal Çarpanlara ayırma ve Ayrık Logaritma için Polinom Zamanlı Algoritmalar SIAM J.Sci.Statist.Comput. 26, 1484 arXiv:quant-ph/9508027 (1995).
https: / / doi.org/ 10.1137 / S0097539795293172
arXiv: kuant-ph / 9508027
[57] Theodore J. Rivlin, Fonksiyonların Yaklaşımına Giriş Dover Publications, Inc. New York. ISBN-13:978-0486640693 (1969).
Alıntılama
[1] Yuan Su, Hsin-Yuan Huang ve Earl T. Campbell, "Etkileşen elektronların neredeyse sıkı Trotterizasyonu", arXiv: 2012.09194.
[2] John M. Martyn, Zane M. Rossi, Andrew K. Tan ve Isaac L. Chuang, “A Grand Unification of Quantum Algorithms”, arXiv: 2105.02859.
Yukarıdaki alıntılar SAO / NASA REKLAMLARI (son başarıyla 2021-10-23 15:14:11) güncellendi. Tüm yayıncılar uygun ve eksiksiz alıntı verisi sağlamadığından liste eksik olabilir.
On Crossref'in alıntı yaptığı hizmet alıntı yapma çalışmaları ile ilgili veri bulunamadı (son deneme 2021-10-23 15:14:09).
Bu Makale, Quantum'da Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası (CC BY 4.0) lisans. Telif hakkı, yazarlar veya kurumları gibi orijinal telif hakkı sahiplerine aittir.
Plato Ai. Web3 Yeniden Düşünüldü. Güçlendirilmiş Veri Zekası.
Erişmek için buraya tıklayın.
Kaynak: https://quantum-journal.org/papers/q-2021-10-19-566/
