論文の概要: Efficient Computation of the Quantum Rate-Distortion Function
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.15919v2
- Date: Tue, 31 Oct 2023 12:56:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-02 01:54:20.028761
- Title: Efficient Computation of the Quantum Rate-Distortion Function
- Title（参考訳）: 量子速度ゆがみ関数の効率的な計算
- Authors: Kerry He, James Saunderson, Hamza Fawzi
- Abstract要約: 我々は、対称性の低減が、絡み合い支援量子速度歪み問題の一般的な例を著しく単純化することを示す。
また、量子速度歪み関数を計算するために、ミラー降下アルゴリズムの不正確な変種も提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.059472280274009
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The quantum rate-distortion function plays a fundamental role in quantum
information theory, however there is currently no practical algorithm which can
efficiently compute this function to high accuracy for moderate channel
dimensions. In this paper, we show how symmetry reduction can significantly
simplify common instances of the entanglement-assisted quantum rate-distortion
problems. This allows for more efficient computation regardless of the
numerical algorithm being used, and provides insight into the quantum channels
which obtain the optimal rate-distortion tradeoff. Additionally, we propose an
inexact variant of the mirror descent algorithm to compute the quantum
rate-distortion function with provable sublinear convergence rates. We show how
this mirror descent algorithm is related to Blahut-Arimoto and
expectation-maximization methods previously used to solve similar problems in
information theory. Using these techniques, we present the first numerical
experiments to compute a multi-qubit quantum rate-distortion function, and show
that our proposed algorithm solves faster and to higher accuracy when compared
to existing methods.
- Abstract（参考訳）: 量子速度ゆらぎ関数は量子情報理論において基本的な役割を果たすが、この関数を適度なチャネル次元に対して高い精度で効率的に計算できる実用的なアルゴリズムは存在しない。
本稿では, 対称性の低下が, 絡み合い支援型量子速度歪み問題の一般的な事例をいかに単純化するかを示す。
これにより、使用される数値アルゴリズムに関係なくより効率的な計算が可能となり、最適なレート・ディストリクトトレードオフを得る量子チャネルについての洞察が得られる。
さらに,証明可能な部分線形収束率を持つ量子レートゆらぎ関数を計算するために,ミラー降下アルゴリズムの非現実的変種を提案する。
本稿では,このミラー降下アルゴリズムがBlahut-Arimotoとどのように関係しているかを示す。
これらの手法を用いて,マルチキュービット量子レート歪み関数を計算した最初の数値実験を行い,提案アルゴリズムが既存手法と比較して高速かつ高精度に解くことを示す。
関連論文リスト
- Quantum Natural Stochastic Pairwise Coordinate Descent [6.187270874122921]
近年,変分量子アルゴリズム(VQA)による量子機械学習が注目されている。
本稿では,2QNSCD最適化法を提案する。
ゲート複雑性を持つ量子回路をパラメータ化量子回路と単発量子計測の2倍の精度で用いた,新しい計量テンソルの疎い非バイアス推定器を開発した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-18T18:57:29Z) - Power Characterization of Noisy Quantum Kernels [52.47151453259434]
一般化誤差が小さい場合でも,量子カーネル法は予測能力に乏しい。
我々は、量子計算にノイズの多い量子カーネル法を用いるために重要な警告を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-31T01:02:16Z) - Improved Quantum Algorithms for Eigenvalues Finding and Gradient Descent [0.0]
ブロック符号化は、最近開発された量子アルゴリズムの統一フレームワークを形成する量子信号処理において重要な要素である。
本稿では,前述した2つの量子アルゴリズムを効果的に拡張するためにブロック符号化を利用する。
提案手法を,行列逆転や多重固有値推定など,異なる文脈に拡張する方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-22T15:59:03Z) - Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections
and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。
我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-11T18:00:00Z) - Reliable optimization of arbitrary functions over quantum measurements [0.3902497155525132]
量子測定の任意の関数が与えられた場合、その最適値を得る方法はしばしば、様々な応用において基本的な重要な問題とみなされる。
我々は、ある種のアルゴリズムと凸最適化のためのいわゆるギルバートのアルゴリズムを組み合わせることで、量子測度空間上の信頼できる任意の関数を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-15T09:07:15Z) - A Sublinear-Time Quantum Algorithm for Approximating Partition Functions [0.0]
本稿では,ギブス分割関数を線形時間で推定する新しい量子アルゴリズムを提案する。
これは、vStefankovivc, Vempala, Vigodaの半周期的なほぼ直線時間で得られる最初のスピードアップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-18T14:41:48Z) - Clifford Circuit Initialisation for Variational Quantum Algorithms [0.0]
本稿では,中間規模量子コンピュータに適用可能な変分量子アルゴリズムの初期化手法を提案する。
本手法の有効性を数値的に検証し,ハミルトン構造,量子ビット数,回路深さに依存する方法について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-04T15:59:33Z) - Bregman divergence based em algorithm and its application to classical
and quantum rate distortion theory [61.12008553173672]
本稿では,Bregman分散系における指数サブファミリーと混合サブファミリー間のBregman分散の最小化問題に対処する。
このアルゴリズムを量子設定を含む歪みとその変種の評価に適用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-07T13:33:28Z) - Circuit Symmetry Verification Mitigates Quantum-Domain Impairments [69.33243249411113]
本稿では,量子状態の知識を必要とせず,量子回路の可換性を検証する回路指向対称性検証を提案する。
特に、従来の量子領域形式を回路指向安定化器に一般化するフーリエ時間安定化器(STS)手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-27T21:15:35Z) - Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the
spin-boson model [68.8204255655161]
量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。
変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。
量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z) - Variational Quantum Optimization with Multi-Basis Encodings [62.72309460291971]
マルチバスグラフ複雑性と非線形活性化関数の2つの革新の恩恵を受ける新しい変分量子アルゴリズムを導入する。
その結果,最適化性能が向上し,有効景観が2つ向上し,測定の進歩が減少した。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-24T20:16:02Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。