論文の概要: Fermion Sampling Made More Efficient

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.07358v1
• Date: Wed, 15 Sep 2021 15:11:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-09-18 10:41:50.812895
• Title: Fermion Sampling Made More Efficient
• Title（参考訳）: フェルミオンサンプリングが効率的になった
• Authors: Haoran Sun, Jie Zou and Xiaopeng Li
• Abstract要約: 本稿では,フェミオン数で時間複雑で,システムサイズで線形なフェミオンサンプリングアルゴリズムを提案する。 このアルゴリズムは、最もよく知られたアルゴリズムよりも、時間内で約100%効率が良い。 我々は,多体システムにおけるフェルミオンのサンプリングやテキスト要約の機械学習タスクなど,いくつかのテストアプリケーションでそのパワーを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.50440110966488
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Fermion sampling is to generate probability distribution of a many-body Slater-determinant wavefunction, which is termed "determinantal point process" in statistical analysis. For its inherently-embedded Pauli exclusion principle, its application reaches beyond simulating fermionic quantum many-body physics to constructing machine learning models for diversified datasets. Here we propose a fermion sampling algorithm, which has a polynomial time-complexity -- quadratic in the fermion number and linear in the system size. This algorithm is about 100% more efficient in computation time than the best known algorithms. In sampling the corresponding marginal distribution, our algorithm has a more drastic improvement, achieving a scaling advantage. We demonstrate its power on several test applications, including sampling fermions in a many-body system and a machine learning task of text summarization, and confirm its improved computation efficiency over other methods by counting floating-point operations.
• Abstract（参考訳）: フェルミオンサンプリングは、統計解析において「決定点過程」と呼ばれる多体スレーター決定波動関数の確率分布を生成する。 本質的に埋め込まれたパウリ排他原理のために、その応用はフェルミオン量子多体物理学をシミュレートするだけでなく、多様化したデータセットのための機械学習モデルを構築することができる。 本稿では,フェルミオン数における多項式時間複雑度とシステムサイズにおける線形性を有するフェルミオンサンプリングアルゴリズムを提案する。 このアルゴリズムは、最もよく知られたアルゴリズムよりも計算時間で約100%効率が良い。 対応する限界分布をサンプリングする際、我々のアルゴリズムはより劇的に改善され、スケーリングの優位性が得られる。 我々は,多体システムにおけるフェルミオンのサンプリングやテキスト要約の機械学習タスクなど,いくつかのテストアプリケーションにおいてその性能を実証し,浮動小数点演算を数えることにより,他の手法よりも優れた計算効率を確認する。

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