論文の概要: Expressive Limits of Quantum Reservoir Computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.15528v1
• Date: Sun, 26 Jan 2025 13:43:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-28 13:55:56.414829
• Title: Expressive Limits of Quantum Reservoir Computing
• Title（参考訳）: 量子貯留層計算の表現限界
• Authors: Nils-Erik Schütte, Niclas Götting, Hauke Müntinga, Meike List, Christopher Gies,
• Abstract要約: 量子貯水池コンピュータの表現力は入力の注入方法によって制限されることを示す。 直感的な期待とは裏腹に,貯水池の複雑さの増大は必ずしもその表現力を増大させるとは限らない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Using physical systems as the resource for computation in reservoir computing has two prominent reasons: the high dimensional state space and its intrinsic non-linear dynamics. Quantum systems specifically promise even further improvements to their classical pendants, offering an exponentially scaling state space with respect to the system size. How this scaling reflects in the actual performance of the quantum mechanical reservoir computer remains, however, unclear. Using methods from the field of parameterized quantum cirucits, we show that the expressive power of a quantum reservoir computer is limited by the way the input is injected. In particular, injecting the input via single qubit rotations, we give an upper bound for the maximum number of orthogonal functions the system can express. We find that, contrary to the intuitive expectation, increasing the complexity of the reservoir does not necessarily increase its expressivity.
• Abstract（参考訳）: 貯水池計算の計算資源として物理系を用いるには、高次元状態空間とその固有の非線形力学の2つの大きな理由がある。 量子システムは古典的なペンダントをさらに改良し、システムサイズに関して指数関数的に拡張可能な状態空間を提供する。 しかし、このスケーリングが量子力学貯水池コンピュータの実際の性能をどう反映するかは、まだ不明である。 パラメタライズド量子シルーシットの分野からの手法を用いて、量子貯水池コンピュータの表現力は入力の注入方法によって制限されることを示す。 特に、単一量子ビット回転によって入力を注入すると、系が表現できる直交関数の最大数の上限を与える。 直感的な期待とは裏腹に,貯水池の複雑さの増大は必ずしもその表現力を増大させるとは限らない。

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