ادغام کوانتومی مونت کارلو: مزیت کامل در عمق مدار حداقل

گره منبع: 1705283

استیون هربرت

کوانتینیوم (کمبریج کوانتوم)، خانه ترینگتون، خیابان 13-15 هیلز، کمبریج، CB2 1NL، بریتانیا
گروه علوم و فناوری کامپیوتر، دانشگاه کمبریج، انگلستان

این مقاله را جالب می دانید یا می خواهید بحث کنید؟ SciRate را ذکر کنید یا در SciRate نظر بدهید.

چکیده

این مقاله روشی برای ادغام مونت کارلو کوانتومی پیشنهاد می‌کند که مزیت کوانتومی درجه دوم را بدون نیاز به تخمین فاز کوانتومی یا حسابی برای انجام بر روی کامپیوتر کوانتومی حفظ می‌کند. هیچ پیشنهاد قبلی برای ادغام مونت کارلو کوانتومی به همه اینها یکجا دست نیافته است. قلب روش پیشنهادی، تجزیه سری فوریه از مجموع است که انتظارات در ادغام مونت کارلو را تقریب می‌کند، و سپس هر جزء به صورت جداگانه با استفاده از تخمین دامنه کوانتومی تخمین زده می‌شود. نتیجه اصلی به عنوان بیانیه نظری مزیت مجانبی ارائه شده است و نتایج عددی نیز برای نشان دادن مزایای عملی روش پیشنهادی گنجانده شده است. روش ارائه شده در این مقاله موضوع یک درخواست ثبت اختراع [سیستم و روش محاسبات کوانتومی: درخواست ثبت اختراع GB2102902.0 و SE2130060-3] است.

► داده های BibTeX

◄ مراجع

[1] 4 C. Blank، DK Park، و F. Petruccione، "تحلیل کوانتومی بهبود یافته فرآیندهای تصادفی گسسته"، NPJ Quantum Information، جلد. 7، نه 126, 2021. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.1038/​s41534-021-00459-2 0pt.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-021-00459-2

[2] 4 A. Montanaro، "سرعت کوانتومی روش های مونت کارلو،" مجموعه مقالات انجمن سلطنتی A: ریاضیات، علوم فیزیکی و مهندسی، جلد. 471، شماره 2181، ص. 20150301, 2015. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.1098/​rspa.2015.0301 0pt.
https://doi.org/​10.1098/​rspa.2015.0301

[3] 4 G. Brassard، P. Høyer، M. Mosca، و A. Tapp، "تقویت و تخمین دامنه کوانتومی"، صفحات 53-74، 2002. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.1090/​conm/​305/​05215 0pt.
https://doi.org/​10.1090/​conm/​305/​05215

[4] 4 D. An، N. Linden، J.-P. لیو، آ. مونتانارو، سی شائو، و جی وانگ، "روش های مونت کارلو چند سطحی شتاب دهنده کوانتومی برای معادلات دیفرانسیل تصادفی در مالی ریاضی"، کوانتوم، جلد. 5، ص. 481, ژوئن 2021. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.22331/​q-2021-06-24-481 0pt.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-06-24-481

[5] 4 R. Orús، S. Mugel و E. Lizaso، "محاسبات کوانتومی برای امور مالی: بررسی اجمالی و چشم اندازها"، بررسی‌ها در فیزیک، جلد. 4، ص. 100028, 2019. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.1016/​j.revip.2019.100028 0pt.
https://doi.org/​10.1016/​j.revip.2019.100028

[6] 4 DJ Egger، R. García Gutiérrez، JC Mestre و S. Woerner، "تجزیه و تحلیل ریسک اعتباری با استفاده از کامپیوترهای کوانتومی"، IEEE Transactions on Computers، جلد. 70، شماره 12، ص 2136–2145، 2021. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.1109/​TC.2020.3038063 0pt.
https://doi.org/​10.1109/​TC.2020.3038063

[7] 4 S. Chakrabarti، R. Krishnakumar، G. Mazzola، N. Stamatopoulos، S. Woerner، و WJ Zeng، "آستانه ای برای مزیت کوانتومی در قیمت گذاری مشتق"، Quantum، جلد. 5، ص. 463, ژوئن 2021. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.22331/​q-2021-06-01-463 0pt.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-06-01-463

[8] 4 P. Rebentrost و S. Lloyd، "مالی محاسباتی کوانتومی: الگوریتم کوانتومی برای بهینه سازی پورتفولیو"، 2018. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.48550/​arxiv.1811.03975 0pt.
https://doi.org/​10.48550/​arxiv.1811.03975

[9] 4 K. Kaneko، K. Miyamoto، N. Takeda، و K. Yoshino، "قیمت گذاری کوانتومی با لبخند: پیاده سازی مدل نوسانات محلی در کامپیوتر کوانتومی"، 2022. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.1140/​epjqt/​s40507-022-00125-2 0pt.
https:/​/​doi.org/​10.1140/​epjqt/​s40507-022-00125-2

[10] 4 S. Woerner and DJ Egger, "Quantum risk analysis," npj Quantum Information, vol. 5، نه 1 فوریه 2019. [آنلاین]. موجود: http://doi.org/​10.1038/​s41534-019-0130-6 0pt.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-019-0130-6

[11] 4 P. Rebentrost، B. Gupt، و TR Bromley، "مالی محاسباتی کوانتومی: قیمت گذاری مشتقات مالی مونت کارلو،" Physical Review A, vol. 98، شماره 2, آگوست 2018. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.1103/​physreva.98.022321 0pt.
https://doi.org/​10.1103/​physreva.98.022321

[12] 4 DJ Egger، C. Gambella، J. Marecek، S. McFaddin، M. Mevissen، R. Raymond، A. Simonetto، S. Woerner و E. Yndurain، "محاسبات کوانتومی برای امور مالی: پیشرفته ترین و چشم‌اندازهای آینده»، IEEE Transactions on Quantum Engineering، جلد. 1، صفحات 1-24، 2020. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.1109/​TQE.2020.3030314 0pt.
https://doi.org/​10.1109/​TQE.2020.3030314

[13] 4 K. Miyamoto و K. Shiohara، "کاهش کیوبیت ها در یک الگوریتم کوانتومی برای شبیه سازی مونت کارلو توسط یک مولد اعداد شبه تصادفی"، Physical Review A, vol. 102، شماره 2 آگوست 2020. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.1103/​PhysRevA.102.022424 0pt.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevA.102.022424

[14] 4 K. Kubo، YO Nakagawa، S. Endo، و S. Nagayama، "شبیه سازی کوانتومی متغیر معادلات دیفرانسیل تصادفی،" Phys. Rev. A, vol. 103، ص. 052425، مه 2021. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.1103/​PhysRevA.103.052425 0pt.
https://doi.org/​10.1103/​PhysRevA.103.052425

[15] 4 L. Grover و T. Rudolph، "ایجاد برهم نهی هایی که با توزیع های احتمالی انتگرال پذیر کارآمد مطابقت دارند،" 2002. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.48550/​arxiv.quant-ph/​0208112 0pt.
https://doi.org/​10.48550/​arxiv.quant-ph/​0208112
arXiv:quant-ph/0208112

[16] 4 S. Herbert، "بدون افزایش سرعت کوانتومی با آماده سازی حالت گروور-رودولف برای ادغام کوانتومی مونت کارلو"، Physical Review E, vol. 103، شماره 6, ژوئن 2021. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.1103/​physreve.103.063302 0pt.
https://doi.org/​10.1103/​physreve.103.063302

[17] 4 Y. Suzuki, S. Uno, R. Raymond, T. Tanaka, T. Onodera, and N. Yamamoto, "Amplitude estimation without Phase estimation," Quantum Information Processing, vol. 19، شماره 2 ژانویه 2020. [آنلاین]. موجود: http://doi.org/​10.1007/​s11128-019-2565-2 0pt.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s11128-019-2565-2

[18] 4 D. Grinko, J. Gacon, C. Zoufal, and S. Woerner, "Iterative quantum amplitude estimation," npj Quantum Information, vol. 7، نه 1 مارس 2021. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.1038/​s41534-021-00379-1 0pt.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-021-00379-1

[19] 4 اس. آرونسون و پی رال، «شمارش تقریبی کوانتومی، ساده شده»، سمپوزیوم در مورد سادگی در الگوریتم‌ها، ص. 24–32، ژانویه 2020. [آنلاین]. موجود: http://doi.org/​10.1137/​1.9781611976014.5 0pt.
https://doi.org/​10.1137/​1.9781611976014.5

[20] 4 K. Nakaji, "Faster Amplitude estimation," Quantum Information and Computation, vol. 20، شماره 13 و 14، صفحات 1109–1123، نوامبر 2020. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.26421/​qic20.13-14-2 0pt.
https://doi.org/​10.26421/​qic20.13-14-2

[21] I. Kerenidis و A. Prakash، "روشی برای تخمین دامنه با کامپیوترهای کوانتومی متوسط ​​مقیاس نویز. درخواست ثبت اختراع ایالات متحده شماره 16/892,229، 2020.

[22] 4 T. Giurgica-Tiron, I. Kerenidis, F. Labib, A. Prakash, and W. Zeng, "Low depth algorithms for Quantum Amplitude estimation," Quantum, vol. 6، ص. 745, ژوئن 2022. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.22331/​q-2022-06-27-745 0pt.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-06-27-745

[23] 4 N. Stamatopoulos, DJ Egger, Y. Sun, C. Zoufal, R. Iten, N. Shen, and S. Woerner, “Option pricing using quantum computers” Quantum, vol. 4، ص. 291, ژوئیه 2020. [آنلاین]. موجود: http://doi.org/​10.22331/​q-2020-07-06-291 0pt.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-07-06-291

[24] اس. هربرت، "سیستم و روش محاسبات کوانتومی: درخواست ثبت اختراع GB2102902.0 و SE2130060-3"، 2021.

[25] 4 A. Bouland، W. van Dam، H. Joorati، I. Kerenidis و A. Prakash، "چشم‌اندازها و چالش‌های مالی کوانتومی،" 2020. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.48550/​arxiv.2011.06492 0pt.
https://doi.org/​10.48550/​arxiv.2011.06492

[26] 4 T. Häner، M. Roetteler، و KM Svore، "بهینه سازی مدارهای کوانتومی برای محاسبات"، 2018. [آنلاین]. موجود: https://doi.org/​10.48550/​arxiv.1805.12445 0pt.
https://doi.org/​10.48550/​arxiv.1805.12445

[27] 4 J. Preskill، "محاسبات کوانتومی در عصر NISQ و فراتر از آن"، کوانتوم، جلد. 2، ص. 79، آگوست 2018. [آنلاین]. موجود: http://doi.org/​10.22331/​q-2018-08-06-79 0pt.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2018-08-06-79

[28] 4 "نقشه راه کوانتومی IBM." [برخط]. موجود: https://www.ibm.com/​blogs/​research/​2021/​02/​quantum-development-roadmap 0pt.
https://www.ibm.com/​blogs/​research/​2021/​02/​نقشه-راه-توسعه-کوانتومی

[29] 4 N. d. Beaudrap و S. Herbert، "کدگذاری شبکه خطی کوانتومی برای توزیع درهم تنیدگی در معماری های محدود"، کوانتوم، جلد. 4، ص. 356، نوامبر 2020. [آنلاین]. موجود: http://doi.org/​10.22331/​q-2020-11-01-356 0pt.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-11-01-356

[30] S. Herbert و N. de Beaudrap، "روش بهره برداری از یک سیستم پردازش اطلاعات کوانتومی. درخواست ثبت اختراع ایالات متحده شماره 17/064,980، 2020.

ذکر شده توسط

[1] دیلان هرمان، کودی گوگین، شیائویان لیو، الکسی گالدا، ایلیا سافرو، یو سان، مارکو پیستویا و یوری الکسیف، "بررسی محاسبات کوانتومی برای امور مالی". arXiv: 2201.02773.

[2] کریل پلخانف، ماتیاس روزنکرانز، ماتیا فیورنتینی و مایکل لوباش، "تخمین دامنه کوانتومی متغیر"، arXiv: 2109.03687.

[3] MC Braun، T. Decker، N. Hegemann، و SF Kerstan، "تخمین دامنه کوانتومی انعطاف پذیر خطا از تخمین فاز کوانتومی موازی"، arXiv: 2204.01337.

[4] گرت تی فلوید، دیوید پی. لاندو، و مایکل آر. گلر، "الگوریتم کوانتومی برای نمونه برداری وانگ لاندو"، arXiv: 2208.09543.

[5] کویچی میاموتو، "الگوریتم کوانتومی برای محاسبه مشارکت ریسک در یک سبد اعتباری"، arXiv: 2201.11394.

[6] کویچی میاموتو، "قیمت گذاری گزینه برمودایی با تخمین دامنه کوانتومی و درونیابی چبیشف"، arXiv: 2108.09014.

[7] کویچی میاموتو، "الگوریتم های کوانتومی برای تمایز عددی مقادیر مورد انتظار با توجه به پارامترها"، پردازش اطلاعات کوانتومی 21 3، 109 (2022).

نقل قول های بالا از SAO/NASA Ads (آخرین به روز رسانی با موفقیت 2022-09-29 13:41:12). فهرست ممکن است ناقص باشد زیرا همه ناشران داده های استنادی مناسب و کاملی را ارائه نمی دهند.

واکشی نشد داده های استناد شده متقاطع در آخرین تلاش 2022-09-29 13:41:10: داده های استناد شده برای 10.22331/q-2022-09-29-823 از Crossref دریافت نشد. اگر DOI اخیراً ثبت شده باشد، طبیعی است.

تمبر زمان:

بیشتر از مجله کوانتومی