論文の概要: The Quantum Monadology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.15735v1
- Date: Tue, 24 Oct 2023 11:19:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-25 19:09:53.552400
- Title: The Quantum Monadology
- Title（参考訳）: 量子モナドロジーは
- Authors: Hisham Sati and Urs Schreiber
- Abstract要約: 関数型プログラミング言語の現代の理論は、計算サイドエフェクトとサイドコンテキストを符号化するためにモナドを使用する。
我々はGrothendieckの「操作のモチベーションヨガ」によって誘導されるパラメータ化モジュールスペクトルのカテゴリ上での(co)モナドの分析を行う。
本稿では、これらのモナディック量子効果を透明なdo-notationで表現したドメイン固有量子プログラミング言語(QS)を示す。
- 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: The modern theory of functional programming languages uses monads for
encoding computational side-effects and side-contexts, beyond bare-bone program
logic. Even though quantum computing is intrinsically side-effectful (as in
quantum measurement) and context-dependent (as on mixed ancillary states),
little of this monadic paradigm has previously been brought to bear on quantum
programming languages.
Here we systematically analyze the (co)monads on categories of parameterized
module spectra which are induced by Grothendieck's "motivic yoga of operations"
-- for the present purpose specialized to HC-modules and further to set-indexed
complex vector spaces. Interpreting an indexed vector space as a collection of
alternative possible quantum state spaces parameterized by quantum measurement
results, as familiar from Proto-Quipper-semantics, we find that these
(co)monads provide a comprehensive natural language for functional quantum
programming with classical control and with "dynamic lifting" of quantum
measurement results back into classical contexts.
We close by indicating a domain-specific quantum programming language (QS)
expressing these monadic quantum effects in transparent do-notation, embeddable
into the recently constructed Linear Homotopy Type Theory (LHoTT) which
interprets into parameterized module spectra. Once embedded into LHoTT, this
should make for formally verifiable universal quantum programming with linear
quantum types, classical control, dynamic lifting, and notably also with
topological effects.
- Abstract（参考訳）: 関数型プログラミング言語の現代的な理論は、計算サイドエフェクトとサイドコンテクストの符号化にモナドを用いる。
量子コンピューティングは本質的に(量子測定のように)サイドエフェクトフルであり、(混合補助状態のように)コンテキスト依存であるにもかかわらず、このモナディックパラダイムは以前は量子プログラミング言語に当てはまらない。
ここでは、Grothendieckの「操作のモチーフヨガ」によって誘導されるパラメータ化加群スペクトルのカテゴリ上の(co)モナドを、HC-加群に特化する現在の目的と、さらに集合付き複素ベクトル空間に対して体系的に解析する。
量子計測結果によってパラメータ化された量子状態空間の集まりとしてインデックス付きベクトル空間を解釈すると、これらの(co)モナドは、古典的な制御と量子測定結果を古典的文脈に「動的に持ち上げる」機能を持つ関数型量子プログラミングのための包括的自然言語を提供する。
我々は、最近構築された線形ホモトピー型理論(LHoTT)に埋め込み、パラメータ化されたモジュールスペクトルに解釈可能な、これらのモナディックな量子効果を表現するドメイン固有量子プログラミング言語(QS)を提案する。
LHoTTに組み込むと、線形量子型、古典的制御、動的リフト、そして特に位相効果を持つ、正式に検証可能な普遍量子プログラミングが実現される。
関連論文リスト
- Separable Power of Classical and Quantum Learning Protocols Through the Lens of No-Free-Lunch Theorem [70.42372213666553]
No-Free-Lunch(NFL)定理は、最適化プロセスに関係なく問題とデータ非依存の一般化誤差を定量化する。
我々は、様々な量子学習アルゴリズムを、特定の観測可能条件下で量子力学を学習するために設計された3つの学習プロトコルに分類する。
得られたNFL定理は, CLC-LP, ReQu-LP, Qu-LPにまたがるサンプルの複雑性を2次的に低減することを示した。
この性能差は、非直交量子状態のグローバル位相に関する情報を間接的に活用するために、量子関連学習プロトコルのユニークな能力に起因している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-12T09:05:13Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - Quantum Supermaps are Characterized by Locality [0.6445605125467572]
我々は、逐次合成と並列合成のみを参照する公理の観点から、量子スーパーマップの新たな特徴付けを提供する。
我々は、モノイド圏上で局所適用可能変換の簡単な定義を提供することでそうする。
この図式表現を用いて、量子チャネル上の局所適用可能な変換が決定論的量子スーパーマップとの1対1の対応にあることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-19T20:36:33Z) - Qunity: A Unified Language for Quantum and Classical Computing (Extended
Version) [3.5348690973777006]
量子プログラミング言語Quinityを紹介します。
Qunityは量子コンピューティングを古典コンピューティングの自然な一般化として扱う。
我々はQunityがいくつかの量子アルゴリズムをきれいに表現する方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-26T15:34:22Z) - The Hintons in your Neural Network: a Quantum Field Theory View of Deep
Learning [84.33745072274942]
線形および非線形の層をユニタリ量子ゲートとして表現する方法を示し、量子モデルの基本的な励起を粒子として解釈する。
ニューラルネットワークの研究のための新しい視点と技術を開くことに加えて、量子定式化は光量子コンピューティングに適している。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-08T17:24:29Z) - Facial Expression Recognition on a Quantum Computer [68.8204255655161]
量子機械学習手法を用いて表情認識の可能な解を示す。
適切に定義された量子状態の振幅に符号化されたグラフの隣接行列を操作する量子回路を定義する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-09T13:48:00Z) - A MLIR Dialect for Quantum Assembly Languages [78.8942067357231]
量子コンピューティングにおけるMLIR(Multi-Level Intermediate Representation)の有用性を実証する。
我々は、共通量子集合言語の表現とコンパイルを可能にする新しい量子方言でMLIRを拡張した。
我々はQIR量子ランタイムAPIのqcor対応実装を活用して、再ターゲット可能な(量子ハードウェアに依存しない)コンパイラワークフローを実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-27T13:00:39Z) - Foundations for Near-Term Quantum Natural Language Processing [0.17205106391379021]
量子自然言語処理(QNLP)の概念と数学的基礎を提供する。
自然言語の量子モデルがどのように言語的意味と豊かな言語構造を正準的に組み合わせているかを思い出す。
実証的エビデンスと数学一般性に関する正式な記述を支援するための参照を提供します。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-07T14:49:33Z) - Compiling quantamorphisms for the IBM Q Experience [0.0]
本稿では,古典的プログラム代数の法則を量子プログラミングに拡張するために貢献する。
IBM Q Experienceで利用可能な量子デバイスにデプロイされるように、正しく構成された量子回路を構築することを目的としている。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-21T13:32:24Z) - Quantum Natural Language Processing on Near-Term Quantum Computers [0.0]
近距離量子コンピュータにおける自然言語処理のためのフルスタックパイプライン、別名QNLPについて述べる。
DisCoCatは、前グループ文法の構成構造を拡張し補完する言語モデリングフレームワークである。
本稿では,DisCoCat図を量子回路にマッピングする手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-08T16:42:54Z) - Probing the Universality of Topological Defect Formation in a Quantum
Annealer: Kibble-Zurek Mechanism and Beyond [46.39654665163597]
一次元横フィールドイジングモデルによるトポロジカル欠陥生成の実験的検討について報告する。
位相フリップ誤差を伴う開系量子力学のKZMにより量子シミュレータの結果を実際に説明できることが判明した。
これは、環境からの孤立を仮定する一般化KZM理論の理論的予測が、その元のスコープを越えてオープンシステムに適用されることを意味する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-31T02:55:35Z)
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。