論文の概要: Feedback Connections in Quantum Reservoir Computing with Mid-Circuit Measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.22380v2
- Date: Mon, 31 Mar 2025 09:22:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-01 11:09:33.647124
- Title: Feedback Connections in Quantum Reservoir Computing with Mid-Circuit Measurements
- Title（参考訳）: 中間回路計測による量子貯留層計算におけるフィードバック接続
- Authors: Jakob Murauer, Rajiv Krishnakumar, Sabine Tornow, Michaela Geierhos,
- Abstract要約: フィードバック接続を統合する新しい量子貯水池計算方式について検討する。
モデルが過去の入力を記憶できるように,連続処理中にフィードバック接続が効果的に動作可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Existing approaches to quantum reservoir computing can be broadly categorized into restart-based and continuous protocols. Restart-based methods require reinitializing the quantum circuit for each time step, while continuous protocols use mid-circuit measurements to enable uninterrupted information processing. A gap exists between these two paradigms: While restart-based methods naturally have high execution times due to the need for circuit reinitialization, they can employ novel feedback connections to enhance performance. In contrast, continuous methods have significantly faster execution times but typically lack such feedback mechanisms. In this work, we investigate a novel quantum reservoir computing scheme that integrates feedback connections, which can operate within the coherence time of a qubit. We demonstrate our architecture using a minimal example and evaluate memory capacity and predictive capabilities. We show that the correlation coefficient for the short-term memory task on past inputs is nonzero, indicating that feedback connections can effectively operate during continuous processing to allow the model to remember past inputs.
- Abstract（参考訳）: 既存の量子貯水池計算のアプローチは、リスタートベースおよび連続プロトコルに広く分類することができる。
リスタートベースの手法では、時間ステップごとに量子回路を再起動する必要があるが、連続的なプロトコルは、中断しない情報処理を可能にするために中間回路計測を使用する。
再起動ベースのメソッドは、回路の再起動を必要とするため、自然に高い実行時間を持つが、彼らはパフォーマンスを向上させるために新しいフィードバック接続を使用することができる。
対照的に、連続的なメソッドは実行時間が大幅に速いが、一般的にそのようなフィードバックメカニズムが欠如している。
本研究では、量子ビットのコヒーレンス時間内で動作可能な、フィードバック接続を統合する新しい量子貯水池計算方式について検討する。
最小限の例を使ってアーキテクチャを実証し、メモリ容量と予測能力を評価する。
過去の入力における短期記憶タスクの相関係数はゼロではなく、連続処理中にフィードバック接続が効果的に動作し、過去の入力を記憶できることを示す。
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