論文の概要: Harnessing Bayesian Statistics to Accelerate Iterative Quantum Amplitude Estimation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.23074v1
• Date: Wed, 30 Jul 2025 20:09:58 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-01 17:19:08.6342
• Title: Harnessing Bayesian Statistics to Accelerate Iterative Quantum Amplitude Estimation
• Title（参考訳）: 反復量子振幅推定を高速化するハイネシングベイズ統計
• Authors: Qilin Li, Atharva Vidwans, Yazhen Wang, Micheline B. Soley,
• Abstract要約: 量子振幅推定(QAE)において統計的推測が果たす重要な役割を裏付ける統一統計枠組みを確立する。 その結果,BIQAE(Bayesian Iterative Quantum Amplitude Estimation)は,量子振幅と分子基底エネルギーの両方を高精度に推定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.749898166276853
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We establish a unified statistical framework that underscores the crucial role statistical inference plays in Quantum Amplitude Estimation (QAE), a task essential to fields ranging from chemistry to finance and machine learning. We use this framework to harness Bayesian statistics for improved measurement efficiency with rigorous interval estimates at all iterations of Iterative Quantum Amplitude Estimation. We demonstrate the resulting method, Bayesian Iterative Quantum Amplitude Estimation (BIQAE), accurately and efficiently estimates both quantum amplitudes and molecular ground-state energies to high accuracy, and show in analytic and numerical sample complexity analyses that BIQAE outperforms all other QAE approaches considered. Both rigorous mathematical proofs and numerical simulations conclusively indicate Bayesian statistics is the source of this advantage, a finding that invites further inquiry into the power of statistics to expedite the search for quantum utility.
• Abstract（参考訳）: ケミカルからファイナンス、機械学習に至るまでの分野に不可欠な課題である量子振幅推定(QAE)において、統計的推測が果たす重要な役割を裏付ける統一統計枠組みを確立する。 このフレームワークは、反復量子振幅推定の全ての反復における厳密な間隔推定による測定効率の向上のためにベイズ統計を利用する。 得られた手法であるベイズ反復量子振幅推定法(BIQAE)を,量子振幅と分子基底状態のエネルギーの両方を高精度に精度良く推定し,BIQAEが考慮する他のQAE手法よりも優れていることを示す。 厳密な数学的証明と数値シミュレーションの両方が、ベイズ統計がこの利点の源であることを決定的に示している。

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