論文の概要: Quantum advantage in decentralized control of POMDPs: A control-theoretic view of the Mermin-Peres square
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.16690v1
- Date: Tue, 28 Jan 2025 03:58:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-29 16:39:58.659452
- Title: Quantum advantage in decentralized control of POMDPs: A control-theoretic view of the Mermin-Peres square
- Title（参考訳）: POMDPの分散制御における量子的優位性:メルミン・ペレス正方形の制御理論的考察
- Authors: Venkat Anantharam,
- Abstract要約: 長期平均報酬基準を最大化することを目的とした複数の協調エージェントによる部分的マルコフ決定問題(POMDP)を考える。
我々は,製品量子システムのエージェント間の絡み合った状態の一定速度での可用性が,厳密な性能向上をもたらすことを観察した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.1243755755303
- License:
- Abstract: Consider a decentralized partially-observed Markov decision problem (POMDP) with multiple cooperative agents aiming to maximize a long-term-average reward criterion. We observe that the availability, at a fixed rate, of entangled states of a product quantum system between the agents, where each agent has access to one of the component systems, can result in strictly improved performance even compared to the scenario where common randomness is provided to the agents, i.e. there is a quantum advantage in decentralized control. This observation comes from a simple reinterpretation of the conclusions of the well-known Mermin-Peres square, which underpins the Mermin-Peres game. While quantum advantage has been demonstrated earlier in one-shot team problems of this kind, it is notable that there are examples where there is a quantum advantage for the one-shot criterion but it disappears in the dynamical scenario. The presence of a quantum advantage in dynamical scenarios is thus seen to be a novel finding relative to the current state of knowledge about the achievable performance in decentralized control problems. This paper is dedicated to the memory of Pravin P. Varaiya.
- Abstract（参考訳）: 長期平均報酬基準を最大化することを目的とした,複数の協力エージェントによる分散部分観測型マルコフ決定問題(POMDP)について考察する。
エージェント間の製品量子システムの絡み合った状態の固定レートで、各エージェントが1つのコンポーネントシステムにアクセスすることで、エージェントに共通なランダム性を提供するシナリオ、すなわち分散制御に量子的優位性があるシナリオと比較して、厳密な性能向上が得られることを観察する。
この観察は、よく知られたメルミン・ペレス正方形の結論の簡単な解釈から導かれる。
この種のワンショットチームでは、早くから量子的優位性が証明されているが、ワンショットの基準に量子的優位性がある例もあるが、動的シナリオでは消滅する。
したがって、動的シナリオにおける量子的優位性の存在は、分散制御問題における達成可能な性能に関する現在の知識の状態に対する新しい発見であると考えられる。
この論文はプラヴィン・P・ヴァライヤの思い出に捧げられている。
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