Estimarea amplitudinii din procesarea semnalului cuantic

Estimarea amplitudinii din procesarea semnalului cuantic

Marca temporală: 2 martie 2023, ora 12:06
Nodul sursă: 1988374

Patrick Rall1 și Bryce Fuller2

1IBM Quantum, MIT-IBM Watson AI Lab, Cambridge, Massachusetts 02142, SUA
2IBM Quantum, Centrul de Cercetare Thomas J Watson, Yorktown Heights, New York 10598, SUA

Găsiți această lucrare interesant sau doriți să discutați? Scite sau lasă un comentariu la SciRate.

Abstract

Algoritmii de estimare a amplitudinii se bazează pe algoritmul lui Grover: reflecții alternante despre starea de intrare și rezultatul dorit. Dar dacă ni se oferă capacitatea de a efectua rotații arbitrare, în loc de doar reflecții? În această situație, constatăm că procesarea semnalului cuantic ne permite să estimăm amplitudinea într-un mod mai flexibil. Folosim această tehnică pentru a oferi algoritmi îmbunătățiți și simplificați pentru multe sarcini de estimare a amplitudinii: efectuăm estimare nedistructivă fără ipoteze privind amplitudinea, dezvoltăm un algoritm cu performanțe îmbunătățite în practică, prezentăm o nouă metodă pentru estimarea amplitudinii imparționate și, în final, oferim o metodă mai simplă pentru tranzacționarea adâncimii circuitului cuantic pentru mai multe repetiții ale scurtcircuitelor.

► Date BibTeX

► Referințe

[1] Arjan Cornelissen, Yassine Hamoudi Un algoritm cuantic de timp subliniar pentru aproximarea funcțiilor de partiție arXiv:2207.08643 Proceedings of the 34th Symposium on Discrete Algorithms (SODA) (2022).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611977554.ch46
arXiv: 2207.08643

[2] Joran van Apeldoorn, Arjan Cornelissen, András Gilyén, Giacomo Nannicini Tomografia cuantică folosind unități de pregătire a stării arXiv:2207.08800 Proceedings of the 34th Symposium on Discrete Algorithms (SODA) (2022).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611977554.ch47
arXiv: 2207.08800

[3] Yunpeng Zhao, Haiyan Wang, Kuai Xu, Yue Wang, Ji Zhu, Feng Wang Adaptive Algorithm for Quantum Amplitude Estimation arXiv:2206.08449 (2022).
arXiv: 2206.08449

[4] Alberto Manzano, Daniele Musso, Álvaro Leitao Estimarea amplitudinii cuantice reale arXiv:2204.13641 EPJ Quantum Technol. 10, 2 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.1140/​epjqt/​s40507-023-00159-0
arXiv: 2204.13641

[5] Algoritmi de căutare hibrid cuantic-clasic Ansis Rosmanis arXiv:2202.11443 (2022).
arXiv: 2202.11443

[6] Jiasu Wang, Yulong Dong, Lin Lin Despre peisajul energetic al procesării simetrice a semnalului cuantic arXiv:2110.04993 Quantum 6, 850 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-11-03-850
arXiv: 2110.04993

[7] Noah Linden, Ronald de Wolf Verificarea medie a cazului a transformatei Fourier cuantică permite estimarea fazei în cel mai rău caz arXiv:2109.10215 Quantum 6, 872 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-12-07-872
arXiv: 2109.10215

[8] Tudor Giurgica-Tiron, Sonika Johri, Iordanis Kerenidis, Jason Nguyen, Neal Pisenti, Anupam Prakash, Ksenia Sosnova, Ken Wright, William Zeng. .
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.4.033034
arXiv: 2109.09685

[9] John M. Martyn, Zane M. Rossi, Andrew K. Tan, Isaac L. Chuang A Grand Unification of Quantum Algorithms arXiv:2105.02859 PRX Quantum 2, 040203 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040203
arXiv: 2105.02859

[10] Patrick Rall Algoritmi cuantici coerenți mai rapid pentru estimarea fazei, energiei și amplitudinii arXiv:2103.09717 Quantum 5, 566 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-10-19-566
arXiv: 2103.09717

[11] Tudor Giurgica-Tironc, Iordanis Kerenidisa, Farrokh Labibd, Anupam Prakash și William Zeng Algoritmi de adâncime redusă pentru estimarea amplitudinii cuantice arXiv:2012.03348 Quantum 6, 745 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-06-27-745
arXiv: 2012.03348

[12] Ramgopal Venkateswaran, Ryan O'Donnell Numărarea aproximativă cuantică cu iterații Grover neadaptative arXiv:2010.04370 Al 38-lea Simpozion internațional privind aspectele teoretice ale informaticii (STACS) (2020).
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.STACS.2021.59
arXiv: 2010.04370

[13] Srinivasan Arunachalam, Vojtech Havlicek, Giacomo Nannicini, Kristan Temme, Pawel Wocjan Algoritmi mai simpli (clasici) și mai rapidi (cuantice) pentru funcțiile de partiție Gibbs arXiv:2009.11270 Quantum 6, 789 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-09-01-789
arXiv: 2009.11270

[14] Kwangmin Yu, Hyunkyung Lim, Pooja Rao, Dasol Jin Comparația algoritmilor de estimare a amplitudinii prin implementare arXiv:2005.05300 (2020).
arXiv: 2005.05300

[15] Rui Chao, Dawei Ding, Andras Gilyen, Cupjin Huang, Mario Szegedy Găsirea unghiurilor pentru procesarea cuantică a semnalului cu precizia mașinii arXiv:2003.02831 (2020).
arXiv: 2003.02831

[16] Kouhei Nakaji Faster Amplitude Estimation arXiv:2003.02417 QIC20.13-14-2 (2020).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC20.13-14-2
arXiv: 2003.02417

[17] Lin Lin, Yu Tong. Pregătirea stării fundamentale aproape optimă Quantum 4, 372 arXiv:2002.12508 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-12-14-372
arXiv: 2002.12508

[18] Dmitry Grinko, Julien Gacon, Christa Zoufal, Stefan Woerner Iterative Quantum Amplitude Estimation npj Quantum Inf 7, 52 arXiv:1912.05559 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-021-00379-1
arXiv: 1912.05559

[19] Scott Aaronson, Patrick Rall. Numărarea aproximativă cuantică, simpozion simplificat privind simplitatea în algoritmi. 2020, 24-32 arXiv:1908.10846 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611976014.5
arXiv: 1908.10846

[20] Aram W. Harrow, Annie Y. Wei. Recoacerea simulată cuantică adaptivă pentru inferența bayesiană și estimarea funcțiilor de partiție Proc. din SODA 2020 arXiv:1907.09965 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611975994.12
arXiv: 1907.09965

[21] Yohichi Suzuki, Shumpei Uno, Rudy Raymond, Tomoki Tanaka, Tamiya Onodera, Naoki Yamamoto Estimarea amplitudinii fără estimare de fază arXiv:1904.10246 Quantum Information Processing, 19, 75 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s11128-019-2565-2
arXiv: 1904.10246

[22] Descompunerea produsului Jeongwan Haah a funcțiilor periodice în procesarea cuantică a semnalului Quantum 3, 190. arXiv:1806.10236 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-10-07-190
arXiv: 1806.10236

[23] András Gilyén, Yuan Su, Guang Hao Low, Nathan Wiebe Transformarea cuantică a valorii singulare și nu numai: îmbunătățiri exponențiale pentru aritmetica matriceală cuantică arXiv:1806.01838 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3313276.3316366
arXiv: 1806.01838

[24] András Gilyén, Yuan Su, Guang Hao Low, Nathan Wiebe Transformarea cuantică a valorii singulare și nu numai: îmbunătățiri exponențiale pentru aritmetica matricei cuantice Proceedings of the 51st Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing (STOC 2019) Paginile 193–204 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3313276.3316366

[25] Guang Hao Low, Isaac L. Chuang Hamiltonian Simulation by Uniform Spectral Amplification arXiv:1707.05391 (2017).
arXiv: 1707.05391

[26] Guang Hao Low, Isaac L. Chuang Hamiltonian Simulation by Qubitization Quantum 3, 163 arXiv:1610.06546 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-07-12-163
arXiv: 1610.06546

[27] Guang Hao Low, Isaac L. Chuang Simulare Hamiltoniană optimă prin procesarea cuantică a semnalului fizic. Rev. Lett. 118, 010501 arXiv:1606.02685 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.010501
arXiv: 1606.02685

[28] Earl T. Campbell, Joe O'Gorman O abordare eficientă a stării magice a rotațiilor cu unghiuri mici Quantum Science and Technology, 1, 015007 arXiv:1603.04230 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​1/​1/​015007
arXiv: 1603.04230

[29] Guang Hao Low, Theodore J. Yoder, Isaac L. Chuang Metodologia porților cuantice compozite echiunghiulare rezonante arXiv:1603.03996 Phys. Rev. X 6, 041067 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.041067
arXiv: 1603.03996

[30] Ashley Montanaro Accelerarea cuantică a metodelor Monte Carlo Proc. Roy. Soc. Ser. A, vol. 471 nr. 2181 arXiv:1504.06987 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.2015.0301
arXiv: 1504.06987

[31] Theodore J. Yoder, Guang Hao Low, Isaac L. Chuang Căutare cuantică în punct fix cu un număr optim de interogări arXiv:1409.3305 Phys. Rev. Lett. 113, 210501 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.210501
arXiv: 1409.3305

[32] Itai Arad, Alexei Kitaev, Zeph Landau, Umesh Vazirani „An area law and sub-exponential algorithm for 1D systems” arXiv:1301.1162.
arXiv: 1301.1162

[33] J. Demeyer „Seturi diofantine peste inele polinomiale și problema a zecea a lui Hilbert pentru câmpurile funcționale” Teză de doctorat la Universiteit Gent. (2007).

[34] 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: Quant-ph / 0005055

[35] Ashwin Nayak, Felix Wu. Complexitatea interogării cuantice a aproximării medianei și a statisticilor aferente arXiv:quant-ph/​9804066 Proceedings of the 31st Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing (STOC 1999) Paginile 384-393 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 301250.301349
arXiv: Quant-ph / 9804066

[36] Theodore Rivlin O introducere în aproximarea funcțiilor SIAM Review Vol. 12, Iss. 2 Dover Publications, Inc. New York. (1969).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1012069

[37] C. Clopper, E. Pearson Utilizarea limitelor de încredere sau fiduciale ilustrate în cazul binomului, Biometrika, voi. 26, nr. 4, p. 404–413. (1934).
https: / / doi.org/ 10.2307 / 2331986

Citat de

[1] Xin Wang, Youle Wang, Zhan Yu și Lei Zhang, „Procesarea cuantică a fazelor: transformarea și extragerea informațiilor proprii ale sistemelor cuantice”, arXiv: 2209.14278, (2022).

[2] Yongming Li și Ariel Neufeld, „Algoritmul Monte Carlo cuantic pentru rezolvarea PDE-urilor Black-Scholes pentru stabilirea prețurilor opțiunilor cu dimensiuni înalte în finanțe și dovada acestuia de a depăși blestemul dimensionalității”, arXiv: 2301.09241, (2023).

[3] Adam Callison și Dan E. Browne, „Estimarea amplitudinii cuantice cu probabilitate maximă îmbunătățită”, arXiv: 2209.03321, (2022).

Citatele de mai sus sunt din ADS SAO / NASA (ultima actualizare cu succes 2023-03-02 17:08:11). Lista poate fi incompletă, deoarece nu toți editorii furnizează date de citare adecvate și complete.

Nu a putut să aducă Date citate încrucișate în ultima încercare 2023-03-02 17:08:09: Nu s-au putut prelua date citate pentru 10.22331 / q-2023-03-02-937 de la Crossref. Acest lucru este normal dacă DOI a fost înregistrat recent.

Acest Lucru este publicat în Quantum sub Creative Commons Atribuire 4.0 internațională (CC BY 4.0) licență. Drepturile de autor rămân la deținătorii de drepturi de autor originale, precum autorii sau instituțiile lor.

Timestamp-ul:

Mai mult de la Jurnalul cuantic