論文の概要: On compression rate of quantum autoencoders: Control design, numerical
and experimental realization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.11149v3
- Date: Mon, 27 Jun 2022 08:50:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-11-30 09:55:20.495799
- Title: On compression rate of quantum autoencoders: Control design, numerical
and experimental realization
- Title（参考訳）: 量子オートエンコーダの圧縮速度について:制御設計,数値および実験的実現
- Authors: Hailan Ma, Chang-Jiang Huang, Chunlin Chen, Daoyi Dong, Yuanlong Wang,
Re-Bing Wu, Guo-Yong Xiang
- Abstract要約: 与えられた量子オートエンコーダの圧縮速度の上限を確立する。
本稿では,最大圧縮率を達成するために,オートエンコーダの学習制御手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.062713059671951
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum autoencoders which aim at compressing quantum information in a
low-dimensional latent space lie in the heart of automatic data compression in
the field of quantum information. In this paper, we establish an upper bound of
the compression rate for a given quantum autoencoder and present a learning
control approach for training the autoencoder to achieve the maximal
compression rate. The upper bound of the compression rate is theoretically
proven using eigen-decomposition and matrix differentiation, which is
determined by the eigenvalues of the density matrix representation of the input
states. Numerical results on 2-qubit and 3-qubit systems are presented to
demonstrate how to train the quantum autoencoder to achieve the theoretically
maximal compression, and the training performance using different machine
learning algorithms is compared. Experimental results of a quantum autoencoder
using quantum optical systems are illustrated for compressing two 2-qubit
states into two 1-qubit states.
- Abstract（参考訳）: 低次元の潜在空間で量子情報を圧縮することを目的とした量子オートエンコーダは、量子情報分野における自動データ圧縮の中心にある。
本稿では、与えられた量子オートエンコーダの圧縮率の上限を設定し、最大圧縮率を達成するためにオートエンコーダを訓練するための学習制御手法を提案する。
圧縮速度の上界は固有分解と行列微分を用いて理論的に証明され、これは入力状態の密度行列表現の固有値によって決定される。
理論的に最大圧縮を実現するために量子オートエンコーダをトレーニングする方法を示すために, 2-qubit および 3-qubit システムの数値計算結果を示し, 異なる機械学習アルゴリズムを用いたトレーニング性能を比較した。
2つの2量子ビット状態を2つの1量子ビット状態に圧縮する量子光学系を用いた量子オートエンコーダの実験結果を示す。
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