論文の概要: Efficient Algorithms for Causal Order Discovery in Quantum Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.01731v3
• Date: Tue, 28 Sep 2021 04:46:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-22 05:45:24.146737
• Title: Efficient Algorithms for Causal Order Discovery in Quantum Networks
• Title（参考訳）: 量子ネットワークにおける因果順序発見のための効率的なアルゴリズム
• Authors: Ge Bai, Ya-Dong Wu, Yan Zhu, Masahito Hayashi, Giulio Chiribella
• Abstract要約: 入力および出力システムへのブラックボックスアクセスを前提として,最初の効率的な量子因果順序探索アルゴリズムを開発した。 我々は、量子コムを用いて因果順序をモデル化し、我々のアルゴリズムは、与えられたプロセスと互換性のある入力と出力の順序を出力する。 我々のアルゴリズムは、量子通信ネットワークで利用可能な伝送経路を効率的に検出し、最適化する方法を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.356294905844834
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Given black-box access to the input and output systems, we develop the first efficient quantum causal order discovery algorithm with polynomial query complexity with respect to the number of systems. We model the causal order with quantum combs, and our algorithms output the order of inputs and outputs that the given process is compatible with. Our algorithm searches for the last input and the last output in the causal order, removes them, and iteratively repeats the above procedure until we get the order of all inputs and outputs. Our method guarantees a polynomial running time for quantum combs with a low Kraus rank, namely processes with low noise and little information loss. For special cases where the causal order can be inferred from local observations, we also propose algorithms that have lower query complexity and only require local state preparation and local measurements. Our algorithms will provide efficient ways to detect and optimize available transmission paths in quantum communication networks, as well as methods to verify quantum circuits and to discover the latent structure of multipartite quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 入力および出力システムへのブラックボックスアクセスを前提に, 多項式クエリの複雑性を持つ最初の効率的な量子因果順序探索アルゴリズムをシステム数に対して開発する。 我々は量子コムを用いて因果順序をモデル化し、アルゴリズムは与えられたプロセスと互換性のある入力と出力の順序を出力する。 提案アルゴリズムは,最後の入力と最後の出力を因果順に検索し,それらを削除し,すべての入力と出力の順序を得るまで,上記の手順を繰り返し繰り返す。 提案手法は,Krausランクの低い量子コムの多項式実行時間,すなわち低雑音および情報損失の少ないプロセスを保証する。 また,局所的観測から因果順序を推定できる特別な場合に対して,クエリの複雑さが低く,局所的状態準備と局所的測定のみを必要とするアルゴリズムを提案する。 我々のアルゴリズムは、量子通信ネットワークで利用可能な伝送路の検出と最適化、量子回路の検証、および多部量子システムの潜在構造を発見するための効率的な方法を提供する。

関連論文リスト

• Discretized Quantum Exhaustive Search for Variational Quantum Algorithms [0.0]
  現在利用可能な量子デバイスは、限られた量子ビットと高いレベルのノイズしか持たず、それらのデバイスで正確に解決できる問題のサイズを制限している。 我々は、変分量子アルゴリズム -- 離散化量子排他探索 -- を改善する新しい方法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-24T22:06:05Z)
• Quantum algorithms: A survey of applications and end-to-end complexities [90.05272647148196]
  期待されている量子コンピュータの応用は、科学と産業にまたがる。 本稿では,量子アルゴリズムの応用分野について検討する。 私たちは、各領域における課題と機会を"エンドツーエンド"な方法で概説します。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-04T17:53:55Z)
• Optimization of probabilistic quantum search algorithm with a priori information [0.21756081703276003]
  グロバーの量子探索アルゴリズムは古典計算よりも量子コンピューティングの優位性を証明する典型的な量子アルゴリズムである。 本稿では,一般の確率分布を持つデータベースの故障確率をゼロにできる確率論的グロバー探索アルゴリズムについて考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-06T04:33:37Z)
• Quantum Worst-Case to Average-Case Reductions for All Linear Problems [66.65497337069792]
  量子アルゴリズムにおける最悪のケースと平均ケースの削減を設計する問題について検討する。 量子アルゴリズムの明示的で効率的な変換は、入力のごく一部でのみ正し、全ての入力で正しくなる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-06T22:01:49Z)
• Entanglement and coherence in Bernstein-Vazirani algorithm [58.720142291102135]
  Bernstein-Vaziraniアルゴリズムは、オラクルに符号化されたビット文字列を決定できる。 我々はベルンシュタイン・ヴァジラニアルゴリズムの量子資源を詳細に分析する。 絡み合いがない場合、初期状態における量子コヒーレンス量とアルゴリズムの性能が直接関係していることが示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-26T20:32:36Z)
• Quantum State Preparation with Optimal Circuit Depth: Implementations and Applications [10.436969366019015]
  我々は、$Theta(n)$-depth回路は、$O(ndlog d)$ acillary qubitsを持つ$Theta(log(nd))で作成可能であることを示す。 我々は、ハミルトンシミュレーション、方程式の線形系解法、量子ランダムアクセスメモリの実現など、異なる量子コンピューティングタスクにおける結果の適用について論じる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-27T13:16:30Z)
• Parametrized Complexity of Quantum Inspired Algorithms [0.0]
  量子アルゴリズムの有望な領域は量子機械学習と量子最適化である。 近年の量子技術、特に量子ソフトウェアの発展により、研究と産業のコミュニティは量子アルゴリズムの新しい応用を見つけようとしている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-22T06:19:36Z)
• Quantum Error Mitigation Relying on Permutation Filtering [84.66087478797475]
  本稿では,既存の置換に基づく手法を特殊なケースとして含む,置換フィルタ(permutation filters)と呼ばれる一般的なフレームワークを提案する。 提案するフィルタ設計アルゴリズムは, 常に大域的最適度に収束し, フィルタが既存の置換法よりも大幅に改善できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-03T16:07:30Z)
• Hardware Efficient Quantum Search Algorithm [17.74233101199813]
  本稿では,この課題を克服するために,ハードウェアの効率的な量子探索アルゴリズムを提案する。 我々の鍵となる考え方は、グローバル拡散操作を低コストな局所拡散に置き換えることである。 回路コストの削減は、システムの成功率を著しく向上させる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-26T01:08:50Z)
• Space-efficient binary optimization for variational computing [68.8204255655161]
  本研究では,トラベリングセールスマン問題に必要なキュービット数を大幅に削減できることを示す。 また、量子ビット効率と回路深さ効率のモデルを円滑に補間する符号化方式を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-15T18:17:27Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。