論文の概要: Efficient Quantum Counting and Quantum Content-Addressable Memory for
DNA similarity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.00699v1
- Date: Tue, 1 Aug 2023 17:59:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-02 13:23:53.231518
- Title: Efficient Quantum Counting and Quantum Content-Addressable Memory for
DNA similarity
- Title（参考訳）: DNA類似性のための効率的な量子カウントと量子コンテンツ対応メモリ
- Authors: Jan Balewski, Daan Camps, Katherine Klymko, Andrew Tritt
- Abstract要約: 本稿では,CAM(Content-Addressable Memory)の量子アナログであるQCAMについて述べる。
回路構成は、QBArtエンコーディングを生成するために、前処理で使用した並列制御の回転ゲートを用いている。
さらに,観測可能な1つの測定値からGroverイテレーションの最適数を推定できる量子カウントアルゴリズム(HEQC)のハードウェア効率のよい実装を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.38233569758620056
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present QCAM, a quantum analogue of Content-Addressable Memory (CAM),
useful for finding matches in two sequences of bit-strings. Our QCAM
implementation takes advantage of Grover's search algorithm and proposes a
highly-optimized quantum circuit implementation of the QCAM oracle. Our circuit
construction uses the parallel uniformly controlled rotation gates, which were
used in previous work to generate QBArt encodings. These circuits have a high
degree of quantum parallelism which reduces their critical depth. The optimal
number of repetitions of the Grover iterator used in QCAM depends on the number
of true matches and hence is input dependent. We additionally propose a
hardware-efficient implementation of the quantum counting algorithm (HEQC) that
can infer the optimal number of Grover iterations from the measurement of a
single observable. We demonstrate the QCAM application for computing the
Jaccard similarity between two sets of k-mers obtained from two DNA sequences.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,CAM(Content-Addressable Memory)の量子アナログであるQCAMについて述べる。
当社のqcam実装はgroverの探索アルゴリズムを活用し,qcam oracleの高最適化量子回路実装を提案する。
回路構成は、QBArtエンコーディングを生成するために、前処理で使用した並列制御の回転ゲートを用いている。
これらの回路は高い量子並列性を持ち、臨界深度を減少させる。
QCAMで使用されるGroverイテレータの反復回数は真マッチングの数に依存するため、入力に依存する。
さらに,観測可能な1つの測定値からGroverイテレーションの最適数を推定できる量子カウントアルゴリズム(HEQC)のハードウェア効率のよい実装を提案する。
2つのdna配列から得られた2組のk-mer間のjaccard類似性を計算するためのqcamアプリケーションを示す。
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