論文の概要: Using Random Walks for Iterative Phase Estimation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.04526v1
• Date: Tue, 9 Aug 2022 03:31:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-01 19:19:15.387202
• Title: Using Random Walks for Iterative Phase Estimation
• Title（参考訳）: ランダムウォークを用いた反復位相推定
• Authors: Cassandra Granade, Nathan Wiebe
• Abstract要約: We provide a new approach to online Bayesian phase estimation that achieves Heisenberg limited scaling。 これは、既存の粒子フィルタ法ではミリ秒ではなく、CPU上でマイクロ秒で更新できることを意味している。 この研究は、オンラインベイズ推論が実用的で、効率的で、現代のFPGA駆動適応実験にデプロイする準備ができていることを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.892284518456059
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In recent years there has been substantial development in algorithms for quantum phase estimation. In this work we provide a new approach to online Bayesian phase estimation that achieves Heisenberg limited scaling that requires exponentially less classical processing time with the desired error tolerance than existing Bayesian methods. This practically means that we can perform an update in microseconds on a CPU as opposed to milliseconds for existing particle filter methods. Our approach assumes that the prior distribution is Gaussian and exploits the fact, when optimal experiments are chosen, the mean of the prior distribution is given by the position of a random walker whose moves are dictated by the measurement outcomes. We then argue from arguments based on the Fisher information that our algorithm provides a near-optimal analysis of the data. This work shows that online Bayesian inference is practical, efficient and ready for deployment in modern FPGA driven adaptive experiments.
• Abstract（参考訳）: 近年,量子位相推定のためのアルゴリズムが開発されている。 本研究では,従来のベイズ法に比べて遅延許容度が望ましい古典的処理時間を指数関数的に少なくするハイゼンベルク限定スケーリングを実現する,オンラインベイズ位相推定への新たなアプローチを提案する。 これは、既存の粒子フィルタ法ではミリ秒ではなく、CPU上でマイクロ秒で更新できることを意味している。 提案手法では, 先行分布がガウス分布であると仮定し, 最適実験が選択された場合, 移動が測定結果によって決定されるランダムウォーカーの位置によって, 先行分布の平均が与えられる。 次に,フィッシャー情報に基づく議論から,本アルゴリズムがデータの最適に近い解析を提供するという議論を行う。 この研究は、オンラインベイズ推論が実用的で効率的であり、現代のfpga駆動適応実験で展開できることを示した。

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