論文の概要: Quantum associative memory with a single driven-dissipative non-linear oscillator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.09491v1
• Date: Thu, 19 May 2022 12:00:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-12 15:53:31.953032
• Title: Quantum associative memory with a single driven-dissipative non-linear oscillator
• Title（参考訳）: 単一駆動散逸非線形発振器を用いた量子連想メモリ
• Authors: Adri\`a Labay-Mora, Roberta Zambrini, Gian Luca Giorgi
• Abstract要約: 本稿では,単一駆動型量子発振器を用いた連想メモリの実現を提案する。 このモデルは、大局的に離散ニューロンベースのシステムの記憶能力を向上させることができる。 結合記憶容量は、リウヴィリア超作用素におけるスペクトルギャップの存在と本質的に関連していることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Algorithms for associative memory typically rely on a network of many connected units. The prototypical example is the Hopfield model, whose generalizations to the quantum realm are mainly based on open quantum Ising models. We propose a realization of associative memory with a single driven-dissipative quantum oscillator exploiting its infinite degrees of freedom in phase space. The model can improve the storage capacity of discrete neuron-based systems in a large regime and we prove successful state discrimination between $n$ coherent states, which represent the stored patterns of the system. These can be tuned continuously by modifying the driving strength, constituting a modified learning rule. We show that the associative-memory capacity is inherently related to the existence of a spectral gap in the Liouvillian superoperator, which results in a large timescale separation in the dynamics corresponding to a metastable phase.
• Abstract（参考訳）: 連想メモリのアルゴリズムは一般に多くの接続ユニットのネットワークに依存している。 原型的な例はホップフィールドモデルであり、量子領域への一般化は主に開量子イジングモデルに基づいている。 本稿では,位相空間の無限自由度を利用した単一駆動型量子発振器による連想メモリの実現を提案する。 このモデルでは,分散ニューロン系システムの記憶容量を大域的に向上させ,システムの記憶パターンを表現したn$コヒーレント状態間の状態識別を成功させる。 これらは、駆動強度を変更し、修正された学習規則を構成することで、連続的に調整することができる。 この連想記憶容量は、リウビリアン超作用素におけるスペクトルギャップの存在と本質的に関連しており、これは準安定相に対応するダイナミクスにおいて大きな時間スケールの分離をもたらす。

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