論文の概要: A quantum Fourier transform (QFT) based note detection algorithm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.11775v2
- Date: Sat, 30 Apr 2022 18:47:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-15 17:40:40.491945
- Title: A quantum Fourier transform (QFT) based note detection algorithm
- Title（参考訳）: 量子フーリエ変換(QFT)に基づく音符検出アルゴリズム
- Authors: Shlomo Kashani, Maryam Alqasemi, Jacob Hammond
- Abstract要約: 量子情報処理において、量子変換(QFT)は多くの応用がある。
シミュレーションと実量子コンピュータの両方で量子音符検出アルゴリズムを作成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In quantum information processing (QIP), the quantum Fourier transform (QFT)
has a plethora of applications [1] [2] [3]: Shor's algorithm and phase
estimation are just a few well-known examples. Shor's quantum factorization
algorithm, one of the most widely quoted quantum algorithms [4] [5] [6] relies
heavily on the QFT and efficiently finds integer prime factors of large numbers
on quantum computers [4]. This seminal ground-breaking design for quantum
algorithms has triggered a cascade of viable alternatives to previously
unsolvable problems on a classical computer that are potentially superior and
can run in polynomial time. In this work we examine the QFT's structure and
implementation for the creation of a quantum music note detection algorithm
both on a simulated and a real quantum computer. Though formal approaches [7]
[1] [8] [9] exist for the verification of quantum algorithms, in this study we
limit ourselves to a simpler, symbolic representation which we validate using
the symbolic SymPy [10] [11] package which symbolically replicates quantum
computing processes. The algorithm is then implemented as a quantum circuit,
using IBM's qiskit [12] library and finally period detection is exemplified on
an actual single musical tone using a varying number of qubits.
- Abstract（参考訳）: 量子情報処理 (QIP) では、量子フーリエ変換 (QFT) は [1] [2] [3]: ショアのアルゴリズムと位相推定はよく知られた例である。
最も広く引用されている量子アルゴリズム [4] [5] [6] の1つであるショアの量子分解アルゴリズムは、qftに大きく依存し、量子コンピュータ [4] 上で大きな数の整数素因数を効率的に見つける。
量子アルゴリズムのこの独創的な基礎的な設計は、多項式時間で実行可能な古典的コンピュータ上の未解決問題に対して、実現可能な代替案のカスケードを引き起こした。
本研究では、シミュレーションと実量子コンピュータの両方で量子音符検出アルゴリズムを作成するためのQFTの構造と実装について検討する。
量子アルゴリズムの検証には形式的アプローチ [7] [1] [8] [9] が存在するが、本研究では、量子計算プロセスを象徴的に複製するシンボリックsympy [10] [11] パッケージを用いて検証する、より単純で象徴的な表現に制限する。
アルゴリズムは量子回路として実装され、IBMのqiskit[12]ライブラリを使用して、最終的に様々な数の量子ビットを使用して実際の単一楽音に対して周期検出を例示する。
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