Ước tính biên độ từ xử lý tín hiệu lượng tử

Ước tính biên độ từ xử lý tín hiệu lượng tử

Dấu thời gian: Ngày 2 tháng 2023 năm 12 06:XNUMX CH
Nút nguồn: 1988374

Patrick Rall1 và Bryce Fuller2

1IBM Quantum, Phòng thí nghiệm trí tuệ nhân tạo MIT-IBM Watson, Cambridge, Massachusetts 02142, Hoa Kỳ
2IBM Quantum, Trung tâm nghiên cứu Thomas J Watson, Yorktown Heights, New York 10598, Hoa Kỳ

Tìm bài báo này thú vị hay muốn thảo luận? Scite hoặc để lại nhận xét về SciRate.

Tóm tắt

Các thuật toán ước tính biên độ dựa trên thuật toán Grover: các phản ánh xen kẽ về trạng thái đầu vào và kết quả mong muốn. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có khả năng thực hiện các phép quay tùy ý, thay vì chỉ phản xạ? Trong tình huống này, chúng tôi thấy rằng việc xử lý tín hiệu lượng tử cho phép chúng tôi ước tính biên độ một cách linh hoạt hơn. Chúng tôi tận dụng kỹ thuật này để đưa ra các thuật toán cải tiến và đơn giản hóa cho nhiều nhiệm vụ ước tính biên độ: chúng tôi thực hiện ước tính không phá hủy mà không có bất kỳ giả định nào về biên độ, phát triển thuật toán với hiệu suất được cải thiện trong thực tế, trình bày một phương pháp mới để ước tính biên độ không chệch và cuối cùng đưa ra một phương pháp đơn giản hơn để giao dịch độ sâu mạch lượng tử để có được nhiều lần lặp lại ngắn mạch hơn.

► Dữ liệu BibTeX

► Tài liệu tham khảo

[1] Arjan Cornelissen, Yassine Hamoudi Một thuật toán lượng tử thời gian tuyến tính để tính gần đúng các hàm phân vùng arXiv:2207.08643 Kỷ yếu của Hội nghị chuyên đề lần thứ 34 về các thuật toán rời rạc (SODA) (2022).
https: / / doi.org/ 10.1137 / Thẻ1.9781611977554.ch46
arXiv: 2207.08643

[2] Joran van Apeldoorn, Arjan Cornelissen, András Gilyén, Giacomo Nannicini Quantum tomography using state-preparation unitaries arXiv:2207.08800 Kỷ yếu của Hội nghị chuyên đề lần thứ 34 về các thuật toán rời rạc (SODA) (2022).
https: / / doi.org/ 10.1137 / Thẻ1.9781611977554.ch47
arXiv: 2207.08800

[3] Yunpeng Zhao, Haiyan Wang, Kuai Xu, Yue Wang, Ji Zhu, Feng Wang Thuật toán thích ứng cho ước tính biên độ lượng tử arXiv:2206.08449 (2022).
arXiv: 2206.08449

[4] Alberto Manzano, Daniele Musso, Álvaro Leitao Ước tính biên độ lượng tử thực arXiv:2204.13641 EPJ Quantum Technol. 10, 2 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.1140/​epjqt/​s40507-023-00159-0
arXiv: 2204.13641

[5] Các thuật toán tìm kiếm cổ điển-lượng tử lai của Ansis Rosmanis arXiv:2202.11443 (2022).
arXiv: 2202.11443

[6] Jiasu Wang, Yulong Dong, Lin Lin Về bối cảnh năng lượng của quá trình xử lý tín hiệu lượng tử đối xứng 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 Xác minh trường hợp trung bình của Biến đổi Fourier lượng tử cho phép ước tính pha trong trường hợp xấu nhất arXiv:2109.10215 Lượng tử 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 Ước tính biên độ độ sâu thấp trên máy tính lượng tử ion bị bẫy arXiv:2109.09685 Nghiên cứu Đánh giá Vật lý 4, 033034 (2021) .
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.4.033034
arXiv: 2109.09685

[9] John M. Martyn, Zane M. Rossi, Andrew K. Tan, Isaac L. Chuang Sự thống nhất vĩ đại của các thuật toán lượng tử arXiv:2105.02859 PRX Quantum 2, 040203 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.040203
arXiv: 2105.02859

[10] Patrick Rall Các thuật toán lượng tử kết hợp nhanh hơn để ước tính pha, năng lượng và biên độ arXiv:2103.09717 Lượng tử 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 và William Zeng Thuật toán độ sâu thấp để ước tính biên độ lượng tử arXiv:2012.03348 Lượng tử 6, 745 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-06-27-745
arXiv: 2012.03348

[12] Ramgopal Venkateswaran, Ryan O'Donnell Phép tính gần đúng lượng tử với các bước lặp Grover không thích ứng arXiv:2010.04370 Hội nghị chuyên đề quốc tế lần thứ 38 về các khía cạnh lý thuyết của khoa học máy tính (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 Thuật toán đơn giản hơn (cổ điển) và nhanh hơn (lượng tử) cho các hàm phân vùng Gibbs arXiv:2009.11270 Lượng tử 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 So sánh các thuật toán ước tính biên độ bằng cách triển khai arXiv:2005.05300 (2020).
arXiv: 2005.05300

[15] Rui Chao, Dawei Ding, Andras Gilyen, Cupjin Huang, Mario Szegedy Tìm góc cho xử lý tín hiệu lượng tử bằng độ chính xác của máy arXiv:2003.02831 (2020).
arXiv: 2003.02831

[16] Kouhei Nakaji Ước tính biên độ nhanh hơn arXiv:2003.02417 QIC20.13-14-2 (2020).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC20.13-14-2
arXiv: 2003.02417

[17] Lâm Lâm, Vu Đồng. Chuẩn bị trạng thái cơ bản gần tối ưu 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 Ước tính biên độ lượng tử lặp lại 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. Đếm gần đúng lượng tử, Hội nghị chuyên đề đơn giản hóa về tính đơn giản trong thuật toán. 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. Ủ luyện mô phỏng lượng tử thích ứng cho suy luận Bayes và ước tính hàm phân vùng Proc. của 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 Ước tính biên độ không có ước tính pha arXiv:1904.10246 Xử lý thông tin lượng tử, 19, 75 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s11128-019-2565-2
arXiv: 1904.10246

[22] Jeongwan Haah Phân tích sản phẩm của các hàm tuần hoàn trong xử lý tín hiệu lượng tử Lượng tử 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 Phép biến đổi giá trị đơn lẻ lượng tử và hơn thế nữa: cải tiến hàm mũ cho số học ma trận lượng tử arXiv:1806.01838 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3313276.3316366
arXiv: 1806.01838

[24] András Gilyén, Yuan Su, Guang Hao Low, Nathan Wiebe Biến đổi giá trị đơn lẻ lượng tử và hơn thế nữa: cải tiến theo cấp số nhân cho số học ma trận lượng tử Kỷ yếu của Hội nghị chuyên đề ACM SIGACT thường niên lần thứ 51 về Lý thuyết điện toán (STOC 2019) Trang 193–204 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3313276.3316366

[25] Guang Hao Low, Isaac L. Chuang Mô phỏng Hamilton bằng Khuếch đại quang phổ đồng nhất arXiv:1707.05391 (2017).
arXiv: 1707.05391

[26] Guang Hao Low, Isaac L. Chuang Mô phỏng Hamilton bằng 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 Mô phỏng Hamilton tối ưu bằng xử lý tín hiệu lượng tử Phys. Mục sư 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 Một cách tiếp cận trạng thái ma thuật hiệu quả đối với các phép quay góc nhỏ Khoa học và Công nghệ Lượng tử, 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 Phương pháp luận của các cổng lượng tử composite đẳng giác cộng hưởng arXiv:1603.03996 Phys. Lm X 6, 041067 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.6.041067
arXiv: 1603.03996

[30] Ashley Montanaro Tăng tốc lượng tử của phương pháp Monte Carlo Proc. Roy. Sóc. Ser. A, tập. 471 không. 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 Tìm kiếm lượng tử điểm cố định với số truy vấn tối ưu arXiv:1409.3305 Phys. Mục sư Lett. 113, 210501 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.210501
arXiv: 1409.3305

[32] Itai Arad, Alexei Kitaev, Zeph Landau, Umesh Vazirani “Luật diện tích và thuật toán hàm mũ phụ cho hệ thống 1D” arXiv:1301.1162.
arXiv: 1301.1162

[33] J. Demeyer “Tập hợp Diophantine trên vành đa thức và bài toán thứ mười của Hilbert cho các trường hàm” Luận án tiến sĩ tại Đại học Gent. (2007).

[34] Gilles Brassard, Peter Hoyer, Michele Mosca, Alain Tapp Quantum Amplitude Amplification and Estimation Tính toán lượng tử và thông tin lượng tử, 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. Độ phức tạp truy vấn lượng tử của phép tính gần đúng trung vị và thống kê liên quan arXiv:quant-ph/​9804066 Kỷ yếu của Hội nghị chuyên đề ACM SIGACT thường niên lần thứ 31 về Lý thuyết điện toán (STOC 1999) Trang 384-393 (1998).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 301250.301349
arXiv: quant-ph / 9804066

[36] Theodore Rivlin An Introduction to the Approximation of Functions SIAM Review Vol. 12, Là. 2 Dover Publications, Inc. New York. (1969).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1012069

[37] C. Clopper, E. Pearson Việc sử dụng độ tin cậy hoặc giới hạn tin cậy được minh họa trong trường hợp của nhị thức, Biometrika, tập. 26, không. 4, trang 404–413. (1934).
https: / / doi.org/ 10.2307 / 2331986

Trích dẫn

[1] Xin Wang, Youle Wang, Zhan Yu và Lei Zhang, “Xử lý pha lượng tử: Chuyển đổi và trích xuất thông tin riêng của hệ thống lượng tử”, arXiv: 2209.14278, (2022).

[2] Yongming Li và Ariel Neufeld, “Thuật toán Quantum Monte Carlo để giải PDE Black-Scholes để định giá quyền chọn theo chiều cao trong tài chính và bằng chứng của nó về việc vượt qua lời nguyền về chiều”, arXiv: 2301.09241, (2023).

[3] Adam Callison và Dan E. Browne, “Ước tính biên độ lượng tử có khả năng tối đa được cải thiện”, arXiv: 2209.03321, (2022).

Các trích dẫn trên là từ SAO / NASA ADS (cập nhật lần cuối thành công 2023 / 03-02 17:08:11). Danh sách có thể không đầy đủ vì không phải tất cả các nhà xuất bản đều cung cấp dữ liệu trích dẫn phù hợp và đầy đủ.

Không thể tìm nạp Crossref trích dẫn bởi dữ liệu trong lần thử cuối cùng 2023 / 03-02 17:08:09: Không thể tìm nạp dữ liệu được trích dẫn cho 10.22331 / q-2023 / 03-02-937 từ Crossref. Điều này là bình thường nếu DOI đã được đăng ký gần đây.

Bài viết này được xuất bản trong Lượng tử dưới Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế (CC BY 4.0) giấy phép. Bản quyền vẫn thuộc về chủ sở hữu bản quyền gốc như các tác giả hoặc tổ chức của họ.

Dấu thời gian:

Thêm từ Tạp chí lượng tử