論文の概要: A hybrid classical-quantum algorithm for digital image processing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.09714v1
- Date: Sat, 20 Aug 2022 16:05:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-30 09:35:39.837035
- Title: A hybrid classical-quantum algorithm for digital image processing
- Title（参考訳）: デジタル画像処理のためのハイブリッド古典量子アルゴリズム
- Authors: Alok Shukla, Prakash Vedula
- Abstract要約: 多次元ウォルシュ・アダマール変換は量子アダマールゲートを用いて得られる。
ウォルシュ・アダマール変換の評価のための古典量子ハイブリッド手法とその量子画像処理への応用を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A hybrid classical-quantum approach for evaluation of multi-dimensional
Walsh-Hadamard transforms and its applications to quantum image processing are
proposed. In this approach, multidimensional Walsh-Hadamard transforms are
obtained using quantum Hadamard gates (along with state-preparation, shifting,
scaling and measurement operations). The proposed approach for evaluation of
multidimensional Walsh-Hadamard transform has a considerably lower
computational complexity (involving $O(N^d)$ operations) in contrast to
classical Fast Walsh-Hadamard transform (involving $O(N^d~\log_2 N^d)$
operations), where $d$ and $N$ denote the number of dimensions and degrees of
freedom along each dimension. Unlike many other quantum image representation
and quantum image processing frameworks, our proposed approach makes efficient
use of qubits, where only $\log_2 N $ qubits are sufficient for sequential
processing of an image of $ N \times N $ pixels. Selected applications of the
proposed approach (for $ d=2 $) are demonstrated via computational examples
relevant to basic image filtering and periodic banding noise removal and the
results were found to be satisfactory.
- Abstract（参考訳）: 多次元Walsh-Hadamard変換の評価のためのハイブリッド古典量子法とその量子画像処理への応用を提案する。
このアプローチでは、量子アダマールゲート(状態準備、シフト、スケーリング、測定操作とともに)を用いて多次元ウォルシュ・ハダマード変換が得られる。
多次元ウォルシュ・アダマール変換の評価のための提案手法は、古典的なファストウォルシュ・アダマール変換($O(N^d~\log_2 N^d)$演算を含む)とは対照的に、計算複雑性がかなり低い($O(N^d)$演算を含む)。
他の多くの量子画像表現や量子画像処理フレームワークとは異なり、提案手法では、$\log_2 N $ qubitsのみが$N \times N $ pixelsの画像を逐次処理するのに十分である。
提案手法の選択的適用例($ d=2 $)は,基本画像フィルタリングと周期的バンドリングノイズ除去に関係した計算例で示され,良好な結果が得られた。
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