একটি নতুন কোয়ান্টাম মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদম: কোয়ান্টাম কন্ডিশনাল মাস্টার সমীকরণ দ্বারা অনুপ্রাণিত লুকানো কোয়ান্টাম মার্কভ মডেলকে বিভক্ত করুন

একটি নতুন কোয়ান্টাম মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদম: কোয়ান্টাম কন্ডিশনাল মাস্টার সমীকরণ দ্বারা অনুপ্রাণিত লুকানো কোয়ান্টাম মার্কভ মডেলকে বিভক্ত করুন

উত্স নোড: 3083772

জিয়াও-ইউ লি1, কিন-শেং ঝু2, ইয়ং হু2, হাও উ2,3, গুও-উ ইয়াং4, লিয়ান-হুই ইউ2, এবং গেং চেন4

1স্কুল অফ ইনফরমেশন অ্যান্ড সফটওয়্যার ইঞ্জিনিয়ারিং, ইউনিভার্সিটি অফ ইলেকট্রনিক সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি অফ চায়না, চেং ডু, 610054, চীন
2স্কুল অফ ফিজিক্স, ইউনিভার্সিটি অফ ইলেকট্রনিক সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি অফ চায়না, চেং ডু, 610054, চীন
3ইনস্টিটিউট অফ ইলেকট্রনিক্স অ্যান্ড ইনফরমেশন ইন্ডাস্ট্রি টেকনোলজি অফ কাশ, কাশ, 844000, চীন
4স্কুল অফ কম্পিউটার সায়েন্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং, ইউনিভার্সিটি অফ ইলেকট্রনিক সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি অফ চায়না, চেং ডু, 610054, চীন

এই কাগজ আকর্ষণীয় খুঁজুন বা আলোচনা করতে চান? স্কাইটে বা স্কাইরেটে একটি মন্তব্য দিন.

বিমূর্ত

হিডেন কোয়ান্টাম মার্কভ মডেল (HQMM) ক্লাসিক্যাল মার্কভ মডেলের তুলনায় সম্ভাব্য সুবিধা সহ একটি আপগ্রেড বিকল্প হিসাবে কোয়ান্টাম ডোমেনে টাইম-সিরিজ ডেটা বিশ্লেষণ এবং স্টোকাস্টিক প্রক্রিয়াগুলি অধ্যয়ন করার জন্য উল্লেখযোগ্য সম্ভাবনা রয়েছে। এই কাগজে, আমরা কোয়ান্টাম সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ অবস্থার মধ্যে আন্তঃসংযোগ প্রদর্শনের জন্য একটি সূক্ষ্ম ভারসাম্য শর্ত সহ শর্তসাপেক্ষ মাস্টার সমীকরণটি ব্যবহার করে লুকানো কোয়ান্টাম মার্কভ প্রক্রিয়া বাস্তবায়নের জন্য বিভক্ত HQMM (SHQMM) প্রবর্তন করেছি। পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি পরামর্শ দেয় যে আমাদের মডেলটি অ্যাপ্লিকেশনের সুযোগ এবং দৃঢ়তার ক্ষেত্রে পূর্ববর্তী মডেলগুলিকে ছাড়িয়ে গেছে। অতিরিক্তভাবে, আমরা HQMM-এর সাথে কোয়ান্টাম কন্ডিশনাল মাস্টার সমীকরণের সাথে সম্পর্কিত করে HQMM-এ পরামিতিগুলি সমাধান করার জন্য একটি নতুন শেখার অ্যালগরিদম স্থাপন করি। অবশেষে, আমাদের অধ্যয়নটি স্পষ্ট প্রমাণ সরবরাহ করে যে কোয়ান্টাম পরিবহন ব্যবস্থাকে HQMM এর একটি শারীরিক উপস্থাপনা হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। অ্যালগরিদম সহ SHQMM ভৌত বাস্তবায়নে ভিত্তি করে কোয়ান্টাম সিস্টেম এবং সময় সিরিজ বিশ্লেষণ করার জন্য একটি অভিনব পদ্ধতি উপস্থাপন করে।

এই কাজে, ওপেন-সিস্টেম ভৌত তত্ত্বের কাঠামো থেকে শুরু করে এবং বিশদ ভারসাম্য পরিস্থিতির প্রবর্তন থেকে প্রাপ্ত কোয়ান্টাম কন্ডিশন মাস্টার সমীকরণ ব্যবহার করে, আমরা তাত্ত্বিকভাবে কোয়ান্টাম কন্ডিশন মাস্টার ইকুয়েশন এবং কোয়ান্টাম লুকানো মার্কভ মডেলের মধ্যে সংযোগ স্থাপন করি। একই সাথে, আমরা একটি উপন্যাস স্প্লিটিং কোয়ান্টাম মার্কভ মডেল (SHQMM) প্রস্তাব করি। উত্তেজনাপূর্ণভাবে, পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি শুধুমাত্র ক্লাসিক্যাল অ্যালগরিদমের তুলনায় কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমের শ্রেষ্ঠত্বকে বৈধতা দেয় না কিন্তু এটাও প্রমাণ করে যে আমাদের মডেলটি পূর্ববর্তী HQMM গুলিকে ছাড়িয়ে গেছে, কোয়ান্টাম সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ অবস্থার অধ্যয়নে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন প্রদান করে।

► বিবিটেক্স ডেটা

। তথ্যসূত্র

[1] জুয়ান আই সিরাক এবং পিটার জোলার। "কোল্ড আটকে পড়া আয়নগুলির সাথে কোয়ান্টাম গণনা"। শারীরিক পর্যালোচনা চিঠি 74, 4091 (1995)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.74.4091

[2] ইমানুয়েল নিল, রেমন্ড লাফ্লাম এবং জেরাল্ড জে মিলবার্ন। "রৈখিক অপটিক্স সহ দক্ষ কোয়ান্টাম গণনার জন্য একটি স্কিম"। প্রকৃতি 409, 46-52 (2001)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / 35051009

[3] জ্যাকব বিয়ামন্টে, পিটার উইটেক, নিকোলা প্যানকোটি, প্যাট্রিক রেবেনট্রোস্ট, নাথান উইবে এবং সেথ লয়েড। "কোয়ান্টাম মেশিন লার্নিং"। প্রকৃতি 549, 195–202 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature23474

[4] এম সেরেজো, গুইলাম ভারডন, সিন-ইয়ুয়ান হুয়াং, লুকাস সিনসিও এবং প্যাট্রিক জে কোলস। "কোয়ান্টাম মেশিন লার্নিংয়ে চ্যালেঞ্জ এবং সুযোগ"। প্রকৃতি গণনা বিজ্ঞান 2, 567–576 (2022)।
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s43588-022-00311-3

[5] কিশোর ভারতী, আলবা সার্ভেরা-লিয়ের্তা, থি হা কিয়াও, টোবিয়াস হাগ, সুমনার আলপেরিন-লিয়া, অভিনব আনন্দ, ম্যাথিয়াস ডিগ্রোট, হারমানি হেইমোনেন, জ্যাকব এস কোটম্যান, টিম মেনকে, এবং অন্যান্য। "কোলাহলযুক্ত মধ্যবর্তী-স্কেল কোয়ান্টাম (নিস্ক) অ্যালগরিদম (2021)" (2021)। arXiv:2101.08448v1.
arXiv:2101.08448v1

[6] অ্যালান আসপুরু-গুজিক, রোল্যান্ড লিন্ড এবং মার্কাস রেইহার। "ব্যাপার সিমুলেশন (আর) বিবর্তন"। ACS কেন্দ্রীয় বিজ্ঞান 4, 144–152 (2018)।
https://​/​doi.org/​10.1021/​acscentsci.7b00550

[7] ইউলিয়া এম জর্জস্কু, সাহেল আশহাব এবং ফ্রাঙ্কো নরি। "কোয়ান্টাম সিমুলেশন"। আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের পর্যালোচনা 86, 153 (2014)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.86.153

[8] মার্কাস রেইহার, নাথান উইবে, ক্রিস্টা এম সোভার, ডেভ ওয়েকার এবং ম্যাথিয়াস ট্রয়ার। "কোয়ান্টাম কম্পিউটারে প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করা"। ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেস 114, 7555–7560 (2017) এর কার্যধারা।
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1619152114

[9] ইউডং কাও, জোনাথন রোমেরো এবং অ্যালান আসপুরু-গুজিক। "ড্রাগ আবিষ্কারের জন্য কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের সম্ভাবনা"। আইবিএম জার্নাল অফ রিসার্চ অ্যান্ড ডেভেলপমেন্ট 62, 6-1 (2018)।
https://​doi.org/​10.1147/JRD.2018.2888987

[10] রোমান ওরাস, স্যামুয়েল মুগেল এবং এনরিক লিজাসো। "ফাইনান্সের জন্য কোয়ান্টাম কম্পিউটিং: ওভারভিউ এবং সম্ভাবনা"। পদার্থবিদ্যা 4, 100028 (2019) এ রিভিউ।
https://​/​doi.org/​10.1016/​j.revip.2019.100028

[11] পিয়েরে-লুক ডাল্লায়ার-ডেমার্স, জোনাথন রোমেরো, লিবোর ভেইস, সুকিন সিম এবং অ্যালান অ্যাসপুরু-গুজিক। "কোয়ান্টাম কম্পিউটারে পারস্পরিক সম্পর্কযুক্ত ফার্মিওনিক অবস্থা প্রস্তুত করার জন্য নিম্ন-গভীর সার্কিট আনসাটজ"। কোয়ান্টাম বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি 4, 045005 (2019)।
https://​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​ab3951

[12] এলিজাবেথ ফন্স, পলা ডসন, জেফরি ইয়াউ, জিয়াও-জুন জেং এবং জন কিন। "স্মার্ট বিটা বিনিয়োগের জন্য ফিচার স্যালিয়েন্সি হিডেন মার্কভ মডেল ব্যবহার করে একটি অভিনব গতিশীল সম্পদ বরাদ্দকরণ সিস্টেম"। অ্যাপ্লিকেশন 163, 113720 (2021) সহ বিশেষজ্ঞ সিস্টেম।
https://​doi.org/​10.1016/​j.eswa.2020.113720

[13] পিভি চন্দ্রিকা, কে বিশালক্ষ্মী এবং কে শক্তি শ্রীনিবাসন। "স্টক ট্রেডিংয়ে লুকানো মার্কভ মডেলের আবেদন"। 2020-এ অ্যাডভান্সড কম্পিউটিং অ্যান্ড কমিউনিকেশন সিস্টেমের (ICACCS) বিষয়ে 6 তম আন্তর্জাতিক সম্মেলন। পৃষ্ঠা 1144-1147। (2020)।
https://​doi.org/​10.1109/​ICACCS48705.2020.9074387

[14] দিমা সুলেমান, আরাফাত আওয়াজান এবং ওয়ায়েল আল ইতাইউই। "প্রাকৃতিক আরবি ভাষা প্রক্রিয়াকরণে লুকানো মার্কভ মডেলের ব্যবহার: একটি সমীক্ষা"। Procedia কম্পিউটার সায়েন্স 113, 240–247 (2017)।
https://​doi.org/​10.1016/​j.procs.2017.08.363

[15] হারিজ জাক্কা মুহাম্মাদ, মুহাম্মদ নাসরুন, ক্যাসি সেতিয়ানিংসিহ এবং মুহাম্মদ আরি মূর্তি। "লুকানো মার্কভ মডেল ব্যবহার করে ইংরেজি থেকে ইন্দোনেশিয়ান অনুবাদকের জন্য বক্তৃতা স্বীকৃতি"। 2018 সালে সংকেত এবং সিস্টেমের উপর আন্তর্জাতিক সম্মেলন (ICSigSys)। পৃষ্ঠা 255-260। IEEE (2018)।
https://​/​doi.org/​10.1109/​ICSIGSYS.2018.8372768

[16] এরিক এলএল সোনহ্যামার, গুনার ভন হেইজেন, অ্যান্ডার্স ক্রোঘ, এবং অন্যান্য। "প্রোটিন সিকোয়েন্সে ট্রান্সমেমব্রেন হেলিসের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য একটি লুকানো মার্কভ মডেল"। LSMB 1998 সালে। পৃষ্ঠা 175-182। (1998)। url: https://​cdn.aaai.org/​ISMB/​1998/​ISMB98-021.pdf।
https://​/​cdn.aaai.org/​ISMB/​1998/​ISMB98-021.pdf

[17] গ্যারি জি এবং জিন এম ফেয়ার। "লুকানো মার্কভ মডেল: প্রোটিন টক্সিন, ভাইরাসজনিত কারণ এবং অ্যান্টিবায়োটিক প্রতিরোধের জিন সনাক্ত করার জন্য একটি সংক্ষিপ্ততম অনন্য প্রতিনিধি পদ্ধতি"। BMC গবেষণা নোট 14, 1-5 (2021)।
https://​doi.org/​10.21203/​rs.3.rs-185430/​v1

[18] শন আর এডি। "একটি লুকানো মার্কভ মডেল কি?" প্রকৃতি জৈবপ্রযুক্তি 22, 1315-1316 (2004)।
https://​doi.org/​10.1038/​nbt1004-1315

[19] পল এম ব্যাগেনস্টস। "একাধিক পর্যবেক্ষণ স্পেস সহ লুকানো মার্কভ মডেলগুলির জন্য একটি পরিবর্তিত বাম-ওয়েলচ অ্যালগরিদম"৷ আইইইই লেনদেন অন স্পিচ এবং অডিও প্রসেসিং 9, 411–416 (2001)।
https: / / doi.org/ 10.1109 / 89.917686

[20] আলেকসান্ডার কাভসিক এবং হোসে এমএফ মৌরা। "ভিটারবি অ্যালগরিদম এবং মার্কভ নয়েজ মেমরি"। তথ্য তত্ত্বের উপর IEEE লেনদেন 46, 291–301 (2000)।
https: / / doi.org/ 10.1109 / 18.817531

[21] টড কে মুন। "প্রত্যাশা-সর্বোচ্চকরণ অ্যালগরিদম"। IEEE সিগন্যাল প্রসেসিং ম্যাগাজিন 13, 47–60 (1996)।
https: / / doi.org/ 10.1109 / 79.543975

[22] অ্যালেক্স মনরাস, আলমুট বেইজ এবং ক্যারোলিন উইজনার। "লুকানো কোয়ান্টাম মার্কভ মডেল এবং বহু-বডি স্টেটের অ-অভিযোজিত রিড-আউট" (2010)। arXiv:1002.2337।
arXiv: 1002.2337

[23] সিদ্ধার্থ শ্রীনিবাসন, জিওফ গর্ডন এবং বায়রন বুটস। "লুকানো কোয়ান্টাম মার্কভ মডেল শেখা"। আমোস স্টর্কি এবং ফার্নান্দো পেরেজ-ক্রুজ, সম্পাদক, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা এবং পরিসংখ্যান সম্পর্কিত টোয়েন্টি-ফার্স্ট ইন্টারন্যাশনাল কনফারেন্সের কার্যক্রম। প্রসিডিংস অফ মেশিন লার্নিং রিসার্চের ভলিউম 84, পৃষ্ঠা 1979-1987। PMLR (2018)। url: https://​/​proceedings.mlr.press/​v84/​srinivasan18a.html।
https://​/​proceedings.mlr.press/​v84/​srinivasan18a.html

[24] হার্বার্ট জেগার। "বিচ্ছিন্ন স্টোকাস্টিক টাইম সিরিজের জন্য পর্যবেক্ষণযোগ্য অপারেটর মডেল"। নিউরাল কম্পিউটেশন 12, 1371–1398 (2000)।
https: / / doi.org/ 10.1162 / 089976600300015411

[25] কিং লিউ, টমাস জে. এলিয়ট, ফেলিক্স সি. বাইন্ডার, কার্লো ডি ফ্রাঙ্কো এবং মাইল গু। "একক কোয়ান্টাম গতিবিদ্যার সাথে সর্বোত্তম স্টোকাস্টিক মডেলিং"। ফিজ। রেভ. A 99, 062110 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 99.062110

[26] টমাস জে এলিয়ট। "ননডেটারমিনিস্টিক লুকানো মার্কভ মডেলের কোয়ান্টাম বাস্তবায়নের মেমরি কম্প্রেশন এবং তাপীয় দক্ষতা"। শারীরিক পর্যালোচনা A 103, 052615 (2021)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 103.052615

[27] সন্দেশ অধিকারী, সিদ্ধার্থ শ্রীনিবাসন, জিওফ গর্ডন এবং বায়রন বুটস। "লুকানো কোয়ান্টাম মার্কভ মডেলের অভিব্যক্তি এবং শিক্ষা"। কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ও পরিসংখ্যান বিষয়ে আন্তর্জাতিক সম্মেলনে। পৃষ্ঠা 4151-4161। (2020)। url: http://​/​proceedings.mlr.press/​v108/​adhikary20a/​adhikary20a.pdf।
http://​/​proceedings.mlr.press/​v108/​adhikary20a/​adhikary20a.pdf

[28] বো জিয়াং এবং ইউ-হং দাই। "স্টিফেল ম্যানিফোল্ডে অপ্টিমাইজেশানের জন্য আপডেট স্কিম সংরক্ষণের সীমাবদ্ধতার একটি কাঠামো"। গাণিতিক প্রোগ্রামিং 153, 535–575 (2015)।
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s10107-014-0816-7

[29] ভানিও মার্কভ, ভ্লাদিমির রাস্তুনকভ, আমোল দেশমুখ, ড্যানিয়েল ফ্রাই এবং চার্লি স্টেফানস্কি। "কোয়ান্টাম লুকানো মার্কভ মডেলের বাস্তবায়ন এবং শিক্ষা" (2022)। arXiv:2212.03796v2.
arXiv:2212.03796v2

[30] জিয়ানতাও লি এবং চুনহাও ওয়াং। "হায়ার-অর্ডার সিরিজ সম্প্রসারণ ব্যবহার করে মার্কোভিয়ান ওপেন কোয়ান্টাম সিস্টেমের অনুকরণ" (2022)। arXiv:2212.02051v2.
arXiv:2212.02051v2

[31] ইয়োশিতাকা তানিমুরা। "স্টোকাস্টিক লিউভিল, ল্যাঙ্গেভিন, ফকার-প্ল্যাঙ্ক, এবং কোয়ান্টাম ডিসিপেটিভ সিস্টেমের মাস্টার সমীকরণ পদ্ধতি"। জার্নাল অফ দ্য ফিজিক্যাল সোসাইটি অফ জাপান 75, 082001 (2006)।
https://​doi.org/​10.1143/JPSJ.75.082001

[32] আকিহিতো ইশিজাকি এবং গ্রাহাম আর ফ্লেমিং। "ইলেকট্রনিক এনার্জি ট্রান্সফারে কোয়ান্টাম সুসঙ্গত এবং অসংলগ্ন হপিং ডাইনামিক্সের ইউনিফাইড ট্রিটমেন্ট: রিডুসড হায়ারার্কি ইকুয়েশন অ্যাপ্রোচ"। রাসায়নিক পদার্থবিদ্যা জার্নাল 130 (2009)।
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3155372

[33] জিনশুয়াং জিন, জিয়াও ঝেং এবং ইজিং ইয়ান। "ডিসিপেটিভ ইলেকট্রনিক সিস্টেম এবং কোয়ান্টাম ট্রান্সপোর্টের সঠিক গতিবিদ্যা: গতি পদ্ধতির শ্রেণিবদ্ধ সমীকরণ"। রাসায়নিক পদার্থবিজ্ঞানের জার্নাল 128 (2008)।
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.2938087

[34] লুইস এ ক্লার্ক, ওয়েই হুয়াং, থমাস এম বারলো এবং আলমুট বেইজ। "লুকানো কোয়ান্টাম মার্কভ মডেল এবং তাত্ক্ষণিক প্রতিক্রিয়া সহ খোলা কোয়ান্টাম সিস্টেম"। জটিল সিস্টেমের উপর ISCS 2014 ইন্টারডিসিপ্লিনারি সিম্পোজিয়ামে। পৃষ্ঠা 143-151। (2015)।
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-319-10759-2$_$16

[35] জিন-কিউ লি, জুন ইয়ান লুও, ইয়ং-গ্যাং ইয়াং, পিং কুই এবং ইজিং ইয়ান। "মেসোস্কোপিক সিস্টেমের মাধ্যমে কোয়ান্টাম পরিবহনের জন্য কোয়ান্টাম মাস্টার-ইকুয়েশন পদ্ধতি"। শারীরিক পর্যালোচনা B 71, 205304 (2005)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিআরবিবি 71.205304

[36] মাইকেল জে কাস্তোরিয়ানো, ফার্নান্দো জিএসএল ব্র্যান্ডাও, আন্দ্রেস গিলিয়েন, এবং অন্যান্য। "কোয়ান্টাম থার্মাল স্টেট প্রস্তুতি" (2023)। arXiv:2303.18224.
arXiv: 2303.18224

[37] মিং-জি ঝাও এবং হার্বার্ট জেগার। "সাধারণ-পর্যবেক্ষণযোগ্য অপারেটর মডেল"। নিউরাল কম্পিউটেশন 22, 1927-1959 (2010)।
https://​doi.org/​10.1162/​neco.2010.03-09-983

[38] সন্দেশ অধিকারী, সিদ্ধার্থ শ্রীনিবাসন এবং বায়রন বুটস। "স্টিফেল ম্যানিফোল্ডে সীমাবদ্ধ গ্রেডিয়েন্ট ডিসেন্ট ব্যবহার করে কোয়ান্টাম গ্রাফিকাল মডেল শেখা" (2019)। arXiv:2101.08448v1.
arXiv:2101.08448v1

[39] এমএস বিজয়বাস্কর ডেভিড আর. ওয়েস্টহেড, সম্পাদক। "লুকানো মার্কভ মডেল"। ভলিউম 2, পৃষ্ঠা 18. Humana New York, NY. (2017)।
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-1-4939-6753-7

দ্বারা উদ্ধৃত

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো কোয়ান্টাম জার্নাল