論文の概要: Circuit complexity of quantum access models for encoding classical data

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.11365v2
• Date: Mon, 29 Apr 2024 03:20:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-01 00:25:09.557051
• Title: Circuit complexity of quantum access models for encoding classical data
• Title（参考訳）: 古典データ符号化のための量子アクセスモデルの回路複雑性
• Authors: Xiao-Ming Zhang, Xiao Yuan,
• Abstract要約: 典型的な量子アクセスモデルを構築する際のClifford$+T$複雑さについて検討する。 スパースアクセス入力モデルとブロックエンコーディングの両方が、ほぼ線形回路の複雑さを必要とすることを示す。 我々のプロトコルは、改良された量子状態の準備と、パウリ弦の選択的オラクルの上に構築されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.727325187683489
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Classical data encoding is usually treated as a black-box in the oracle-based quantum algorithms. On the other hand, their constructions are crucial for practical algorithm implementations. Here, we open the black-boxes of data encoding and study the Clifford$+T$ complexity of constructing some typical quantum access models. For general matrices, we show that both sparse-access input models and block-encoding require nearly linear circuit complexities relative to the matrix dimension, even if matrices are sparse. We also gives construction protocols achieving near-optimal gate complexities. On the other hand, the construction becomes efficient with respect to the data qubit when the matrix is the linear combination polynomial terms of efficient unitaries. As a typical example, we propose improved block encoding when these unitaries are Pauli strings. Our protocols are built upon improved quantum state preparation and a selective oracle for Pauli strings, which hold independent value. Our access model constructions offer considerable flexibility, allowing for tunable ancillary qubit number and offers corresponding space-time trade-offs.
• Abstract（参考訳）: 古典的なデータ符号化は通常、オラクルベースの量子アルゴリズムのブラックボックスとして扱われる。 一方,それらの構成は実用的なアルゴリズムの実装に不可欠である。 ここでは、データエンコーディングのブラックボックスを開き、典型的な量子アクセスモデルを構築する際のClifford$+T$複雑さについて研究する。 一般の行列に対して、スパースアクセス入力モデルとブロックエンコーディングの両方が、行列がスパースであっても、行列次元に対してほぼ線形回路複雑度を必要とすることを示す。 また, 準最適ゲート複素量を実現するための建設プロトコルも提供する。 一方、行列が効率的なユニタリの線形結合多項式項である場合、構成はデータキュービットに対して効率的になる。 典型的な例として、これらのユニタリがPauli文字列である場合のブロック符号化の改善を提案する。 我々のプロトコルは、改良された量子状態の準備と、独立な値を持つパウリ弦の選択的オラクルの上に構築されている。 我々のアクセスモデル構築は、調整可能なアクビット数を提供し、対応する時空トレードオフを提供する。

関連論文リスト

• Efficient Learning for Linear Properties of Bounded-Gate Quantum Circuits [63.733312560668274]
  d可変RZゲートとG-dクリフォードゲートを含む量子回路を与えられた場合、学習者は純粋に古典的な推論を行い、その線形特性を効率的に予測できるだろうか? 我々は、d で線形にスケーリングするサンプルの複雑さが、小さな予測誤差を達成するのに十分であり、対応する計算の複雑さは d で指数関数的にスケールすることを証明する。 我々は,予測誤差と計算複雑性をトレードオフできるカーネルベースの学習モデルを考案し,多くの実践的な環境で指数関数からスケーリングへ移行した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-08-22T08:21:28Z)
• Block encoding of sparse structured matrices coming from ocean acoustics in quantum computing [2.4487770108795393]
  ブロック符号化は、量子コンピュータで一般的に使用されるデータ入力モデルである。 ブロック符号化の新たな基本スキームは、すべてのデータ項目がすべての列に表示されるはずの制約を取り除き、citecamps2024内のものを一般化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-05-28T09:49:58Z)
• Variational quantum regression algorithm with encoded data structure [0.21756081703276003]
  量子状態が古典的データテーブルを直接エンコードする量子回帰アルゴリズムを構築する。 量子サブルーチンを通して、古典的なデータ構造のリンクを直接利用することができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-07T00:30:16Z)
• Modular decoding: parallelizable real-time decoding for quantum computers [55.41644538483948]
  リアルタイム量子計算は、ノイズの多い量子ハードウェアによって生成されたデータのストリームから論理的な結果を取り出すことができる復号アルゴリズムを必要とする。 本稿では,デコーディングの精度を犠牲にすることなく,最小限の追加通信でこの問題に対処できるモジュールデコーディングを提案する。 本稿では,格子探索型耐故障ブロックのモジュールデコーディングの具体例であるエッジ頂点分解について紹介する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-08T19:26:10Z)
• Qubit-Efficient Randomized Quantum Algorithms for Linear Algebra [3.4137115855910767]
  本稿では,行列関数からのサンプリング作業のためのランダム化量子アルゴリズムのクラスを提案する。 量子ビットの使用は純粋にアルゴリズムであり、量子データ構造には追加の量子ビットは必要ない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-03T17:22:49Z)
• The Basis of Design Tools for Quantum Computing: Arrays, Decision Diagrams, Tensor Networks, and ZX-Calculus [55.58528469973086]
  量子コンピュータは、古典的コンピュータが決して起こらない重要な問題を効率的に解決することを約束する。 完全に自動化された量子ソフトウェアスタックを開発する必要がある。 この研究は、今日のツールの"内部"の外観を提供し、量子回路のシミュレーション、コンパイル、検証などにおいてこれらの手段がどのように利用されるかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-10T19:00:00Z)
• Quantum Worst-Case to Average-Case Reductions for All Linear Problems [66.65497337069792]
  量子アルゴリズムにおける最悪のケースと平均ケースの削減を設計する問題について検討する。 量子アルゴリズムの明示的で効率的な変換は、入力のごく一部でのみ正し、全ての入力で正しくなる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-06T22:01:49Z)
• FABLE: Fast Approximate Quantum Circuits for Block-Encodings [0.0]
  行列のブロック符号化のための近似量子回路を高速に生成するFABLEを提案する。 FABLE回路は単純な構造であり、1ビットと2ビットのゲートで直接定式化されている。 FABLE回路は圧縮・スパシファイド可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-29T21:06:07Z)
• Explicit Quantum Circuits for Block Encodings of Certain Sparse Matrices [4.2389474761558406]
  我々は、よく構造化された行列に対して、量子回路がいかに効率的に構築できるかを示す。 スパース戦略におけるこれらの量子回路の実装も提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-19T03:50:16Z)
• Resource Optimisation of Coherently Controlled Quantum Computations with the PBS-calculus [55.2480439325792]
  量子計算のコヒーレント制御は、いくつかの量子プロトコルやアルゴリズムを改善するために使用できる。 我々は、量子光学にインスパイアされたコヒーレント制御のためのグラフィカル言語PBS計算を洗練する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-10T18:59:52Z)
• Simulating nonnative cubic interactions on noisy quantum machines [65.38483184536494]
  量子プロセッサは、ハードウェアに固有のものではないダイナミクスを効率的にシミュレートするためにプログラムできることを示す。 誤差補正のないノイズのあるデバイスでは、モジュールゲートを用いて量子プログラムをコンパイルするとシミュレーション結果が大幅に改善されることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-15T05:16:24Z)

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。