Оценка амплитуды из квантовой обработки сигналов

Оценка амплитуды из квантовой обработки сигналов

Отметка времени: 2 марта 2023 г., 12:06
Исходный узел: 1988374

Патрик Ралл1 и Брайс Фуллер2

1IBM Quantum, MIT-IBM Watson AI Lab, Кембридж, Массачусетс 02142, США
2IBM Quantum, Исследовательский центр Томаса Дж. Уотсона, Йорктаун-Хайтс, Нью-Йорк 10598, США

Находите эту статью интересной или хотите обсудить? Scite или оставить комментарий на SciRate.

Абстрактные

Алгоритмы оценки амплитуды основаны на алгоритме Гровера: попеременные размышления о входном состоянии и желаемом результате. Но что, если нам дадут возможность выполнять произвольные повороты, а не просто отражения? В этой ситуации мы обнаруживаем, что квантовая обработка сигналов позволяет нам более гибко оценивать амплитуду. Мы используем этот метод, чтобы дать улучшенные и упрощенные алгоритмы для многих задач оценки амплитуды: мы выполняем неразрушающую оценку без каких-либо предположений об амплитуде, разрабатываем алгоритм с улучшенной производительностью на практике, представляем новый метод несмещенной оценки амплитуды и, наконец, даем более простой метод обмена глубиной квантовой цепи на большее количество повторений коротких замыканий.

► Данные BibTeX

► Рекомендации

[1] Арьян Корнелиссен, Яссин Хамуди Квантовый алгоритм сублинейного времени для аппроксимации статистических сумм arXiv: 2207.08643 Труды 34-го симпозиума по дискретным алгоритмам (SODA) (2022).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611977554.ch46
Arxiv: 2207.08643

[2] Йоран ван Апелдорн, Арьян Корнелиссен, Андраш Гильен, Джакомо Нанницини Квантовая томография с использованием унитарных единиц подготовки состояния arXiv: 2207.08800 Труды 34-го симпозиума по дискретным алгоритмам (SODA) (2022).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611977554.ch47
Arxiv: 2207.08800

[3] Юнпэн Чжао, Хайян Ван, Куай Сюй, Юэ Ван, Цзи Чжу, Фэн Ван Адаптивный алгоритм для квантовой оценки амплитуды arXiv: 2206.08449 (2022).
Arxiv: 2206.08449

[4] Альберто Мансано, Даниэле Муссо, Альваро Лейтао Оценка реальной квантовой амплитуды arXiv: 2204.13641 EPJ Quantum Technol. 10, 2 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.1140/​epjqt/​s40507-023-00159-0
Arxiv: 2204.13641

[5] Гибридные квантово-классические алгоритмы поиска Ансиса Росманиса arXiv: 2202.11443 (2022).
Arxiv: 2202.11443

[6] Цзясу Ван, Юлонг Донг, Лин Лин Об энергетическом ландшафте симметричной квантовой обработки сигналов arXiv: 2110.04993 Quantum 6, 850 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-11-03-850
Arxiv: 2110.04993

[7] Ноа Линден, Рональд де Вольф Проверка квантового преобразования Фурье в среднем случае позволяет оценить фазу в наихудшем случае arXiv: 2109.10215 Quantum 6, 872 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-12-07-872
Arxiv: 2109.10215

[8] Тудор Джургика-Тирон, Соника Джохри, Иорданис Керенидис, Джейсон Нгуен, Нил Писенти, Анупам Пракаш, Ксения Соснова, Кен Райт, Уильям Зенг Оценка амплитуды малой глубины на квантовом компьютере с захваченными ионами arXiv: 2109.09685 Physical Review Research 4, 033034 (2021) .
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.4.033034
Arxiv: 2109.09685

[9] Джон М. Мартин, Зейн М. Росси, Эндрю К. Тан, Исаак Л. Чуанг Великое объединение квантовых алгоритмов arXiv: 2105.02859 PRX Quantum 2, 040203 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040203
Arxiv: 2105.02859

[10] Патрик Ралл Более быстрые когерентные квантовые алгоритмы для оценки фазы, энергии и амплитуды arXiv: 2103.09717 Quantum 5, 566 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-10-19-566
Arxiv: 2103.09717

[11] Тудор Джургика-Тиронц, Иорданис Керенидиса, Фаррох Лабибд, Анупам Пракаш и Уильям Зенг Алгоритмы малой глубины для оценки квантовой амплитуды arXiv: 2012.03348 Quantum 6, 745 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-06-27-745
Arxiv: 2012.03348

[12] Рамгопал Венкатешваран, Райан О'Доннелл Квантовый приближенный счет с неадаптивными итерациями Гровера arXiv: 2010.04370 38-й Международный симпозиум по теоретическим аспектам информатики (STACS) (2020).
https: / / doi.org/ 10.4230 / LIPIcs.STACS.2021.59
Arxiv: 2010.04370

[13] Шринивасан Аруначалам, Войтех Хавличек, Джакомо Нанницини, Кристан Темме, Павел Вочан Более простые (классические) и более быстрые (квантовые) алгоритмы для статистических сумм Гиббса arXiv:2009.11270 Quantum 6, 789 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-09-01-789
Arxiv: 2009.11270

[14] Кванмин Ю, Хёнкён Лим, Пуджа Рао, Дасол Джин Сравнение алгоритмов оценки амплитуды по реализации arXiv: 2005.05300 (2020).
Arxiv: 2005.05300

[15] Руи Чао, Давэй Дин, Андраш Гильен, Купджин Хуанг, Марио Сегеди Поиск углов для квантовой обработки сигналов с машинной точностью arXiv: 2003.02831 (2020).
Arxiv: 2003.02831

[16] Kouhei Nakaji Более быстрая оценка амплитуды arXiv: 2003.02417 QIC20.13-14-2 (2020).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC20.13-14-2
Arxiv: 2003.02417

[17] Лин Лин, Ю Тонг. Подготовка к почти оптимальному основному состоянию Quantum 4, 372 arXiv: 2002.12508 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-12-14-372
Arxiv: 2002.12508

[18] Дмитрий Гринько, Жюльен Гакон, Криста Зуфаль, Стефан Вернер. Итеративная квантовая оценка амплитуды npj Quantum Inf 7, 52 arXiv:1912.05559 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-021-00379-1
Arxiv: 1912.05559

[19] Скотт Ааронсон, Патрик Ралл. Квантовый приближенный счет, упрощенный симпозиум по простоте алгоритмов. 2020, 24–32 архива: 1908.10846 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611976014.5
Arxiv: 1908.10846

[20] Арам В. Хэрроу, Энни Ю. Вей. Адаптивный отжиг с квантовым моделированием для байесовского вывода и оценки статистических сумм Proc. SODA 2020 arXiv: 1907.09965 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611975994.12
Arxiv: 1907.09965

[21] Йохичи Судзуки, Шумпей Уно, Руди Рэймонд, Томоки Танака, Тамия Онодера, Наоки Ямамото Оценка амплитуды без оценки фазы arXiv: 1904.10246 Квантовая обработка информации, 19, 75 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s11128-019-2565-2
Arxiv: 1904.10246

[22] Чонван Хаах Разложение периодических функций в квантовой обработке сигналов Quantum 3, 190. arXiv: 1806.10236 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-10-07-190
Arxiv: 1806.10236

[23] Андраш Гильен, Юань Су, Гуан Хао Лоу, Натан Вибе Квантовое преобразование сингулярных значений и не только: экспоненциальные улучшения для квантовой матричной арифметики arXiv:1806.01838 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3313276.3316366
Arxiv: 1806.01838

[24] Андраш Гильен, Юань Су, Гуанг Хао Лоу, Натан Вибе Квантовое преобразование сингулярных значений и не только: экспоненциальные улучшения квантовой матричной арифметики Труды 51-го ежегодного симпозиума ACM SIGACT по теории вычислений (STOC 2019), страницы 193–204 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3313276.3316366

[25] Гуан Хао Лоу, Исаак Л. Чуанг Моделирование гамильтониана с помощью равномерного спектрального усиления arXiv: 1707.05391 (2017).
Arxiv: 1707.05391

[26] Гуан Хао Лоу, Исаак Л. Чуанг Моделирование гамильтониана с помощью Qubitization Quantum 3, 163 arXiv: 1610.06546 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-07-12-163
Arxiv: 1610.06546

[27] Гуанг Хао Лоу, Исаак Л. Чуанг Моделирование оптимального гамильтониана с помощью квантовой обработки сигналов Phys. Преподобный Летт. 118, 010501 архив: 1606.02685 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.010501
Arxiv: 1606.02685

[28] Эрл Т. Кэмпбелл, Джо О'Горман. Эффективный подход магического состояния к вращению под малым углом. Quantum Science and Technology, 1, 015007 arXiv: 1603.04230 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​1/​1/​015007
Arxiv: 1603.04230

[29] Гуанг Хао Лоу, Теодор Дж. Йодер, Исаак Л. Чуанг Методология резонансных равноугольных составных квантовых вентилей arXiv:1603.03996 Phys. Ред. X 6, 041067 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.041067
Arxiv: 1603.03996

[30] Эшли Монтанаро Квантовое ускорение методов Монте-Карло Proc. Рой. соц. сер. А, том. 471 нет. 2181 архив: 1504.06987 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.2015.0301
Arxiv: 1504.06987

[31] Теодор Дж. Йодер, Гуанг Хао Лоу, Исаак Л. Чуанг Квантовый поиск с фиксированной точкой с оптимальным количеством запросов arXiv:1409.3305 Phys. Преподобный Летт. 113, 210501 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.210501
Arxiv: 1409.3305

[32] Итай Арад, Алексей Китаев, Зеф Ландау, Умеш Вазирани «Закон площадей и субэкспоненциальный алгоритм для одномерных систем» arXiv:1.
Arxiv: 1301.1162

[33] Дж. Демейер «Диофантовы множества над кольцами полиномов и десятая проблема Гильберта для функциональных полей» Докторская диссертация в Университете Гента. (2007).

[34] Жиль Брассар, Питер Хойер, Мишель Моска, Ален Тэпп Квантовое усиление и оценка амплитуды Квантовые вычисления и квантовая информация, 305:53-74 arXiv:quant-ph/​0005055 (2000).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1090 / conm / 305/05215
Arxiv: колич-фот / 0005055

[35] Эшвин Наяк, Феликс Ву. Сложность квантового запроса для аппроксимации медианы и связанной с ней статистики arXiv:quant-ph/​9804066 Proceedings of the 31st Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing (STOC 1999) Pages 384-393 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 301250.301349
Arxiv: колич-фот / 9804066

[36] Теодор Ривлин Введение в аппроксимацию функций SIAM Review Vol. 12, вып. 2 Dover Publications, Inc. Нью-Йорк. (1969).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1012069

[37] К. Клоппер, Э. Пирсон. Использование доверительных или реперных пределов, проиллюстрированных на примере бинома, Biometrika, vol. 26, нет. 4, стр. 404–413. (1934).
https: / / doi.org/ 10.2307 / 2331986

Цитируется

[1] Xin Wang, Youle Wang, Zhan Yu и Lei Zhang, «Квантовая фазовая обработка: преобразование и извлечение собственной информации квантовых систем», Arxiv: 2209.14278, (2022).

[2] Юнмин Ли и Ариэль Нойфельд, «Алгоритм квантового Монте-Карло для решения УЧП Блэка-Шоулза для многомерного ценообразования опционов в финансах и его доказательство преодоления проклятия размерности», Arxiv: 2301.09241, (2023).

[3] Адам Каллисон и Дэн Э. Браун, «Улучшенная оценка квантовой амплитуды максимального правдоподобия», Arxiv: 2209.03321, (2022).

Приведенные цитаты из САО / НАСА ADS (последнее обновление успешно 2023-03-02 17:08:11). Список может быть неполным, поскольку не все издатели предоставляют подходящие и полные данные о цитировании.

Не удалось получить Перекрестная ссылка на данные во время последней попытки 2023-03-02 17:08:09: Не удалось получить цитируемые данные для 10.22331 / q-2023-03-02-937 от Crossref. Это нормально, если DOI был зарегистрирован недавно.

Эта статья опубликована в Quantum под Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) лицензия. Авторское право остается за первоначальными правообладателями, такими как авторы или их учреждения.

Отметка времени:

Больше от Квантовый журнал