Google DeepMind
CQIF، DAMTP، یونیورسٹی آف کیمبرج، UK
اس کاغذ کو دلچسپ لگتا ہے یا اس پر بات کرنا چاہتے ہیں؟ SciRate پر تبصرہ کریں یا چھوڑیں۔.
خلاصہ
کوانٹم سٹیٹ کی تیاری دوسرے اعلیٰ سطح کے کوانٹم الگورتھم کے لیے ایک اہم جزو ہے، جیسے کہ ہیملٹونین سمولیشن، یا کوانٹم ڈیوائس میں تقسیم کو لوڈ کرنے کے لیے، مثلاً مشین لرننگ جیسے اصلاحی کاموں کے تناظر میں۔ 2000 میں گروور کے وضع کردہ ایک عام "بلیک باکس" طریقہ سے شروع کرتے ہوئے، جو ایک اوریکل کے حساب سے گتانکوں کو لوڈ کرنے کے لیے طول و عرض ایمپلیفیکیشن کا استعمال کرتا ہے، لوڈ کیے جانے والے طول و عرض پر مختلف اضافی شرائط کے ساتھ نتائج اور بہتری کا ایک طویل سلسلہ رہا ہے، جس کا اختتام Sanders et al. کا کام جو تیاری کے مرحلے کے دوران تقریباً تمام ریاضی سے گریز کرتا ہے۔
اس کام میں، ہم ایک بہترین بلیک باکس اسٹیٹ لوڈنگ اسکیم بناتے ہیں جس کے ساتھ گتانک کے مختلف اہم سیٹوں کو $O(sqrt N)$ کے طول و عرض ایمپلیفیکیشن کے راؤنڈز کے مقابلے میں کافی تیزی سے لوڈ کیا جا سکتا ہے، صرف $O(1)$ بہت سے۔ ہم اسے اپنے الگورتھم کی دو اقسام کے ساتھ حاصل کرتے ہیں۔ سب سے پہلے سینڈرز ایٹ ال کی طرف سے اوریکل میں ترمیم کا استعمال کیا گیا ہے، جس کے لیے کم اینکیلاز کی ضرورت ہے ($log_2 g$ بمقابلہ $g+2$ تھوڑا سا درستگی میں $g$)، اور کم نان کلفورڈ آپریشنز فی طول و عرض ایمپلیفیکیشن راؤنڈ کے اندر ہمارے الگورتھم کا سیاق و سباق۔ دوسرا ایک ہی اوریکل کا استعمال کرتا ہے، لیکن اینکیلاس ($g+log_2g$) اور نان کلفورڈ آپریشنز فی ایمپلیفیکیشن راؤنڈ کے لحاظ سے قدرے بڑھی ہوئی لاگت پر۔ جیسا کہ طول و عرض ایمپلیفیکیشن راؤنڈز کی تعداد ضرب کے عنصر کے طور پر داخل ہوتی ہے، ہماری بلیک باکس اسٹیٹ لوڈنگ اسکیم سے پہلے کے طریقوں کے مقابلے میں تیز رفتاری حاصل ہوتی ہے۔ یہ اسپیڈ اپ بلیک باکس کیس سے باہر ترجمہ کرتا ہے۔
مقبول خلاصہ
اس کام میں، ہم بلیک باکس میں ضروری استفسارات کی تعداد کو نمایاں طور پر کم کر کے میزبان کے معمولات میں بہتری لاتے ہیں، جس سے ایکسپونینشل اسپیڈ اپ حاصل ہوتا ہے - قدرتی طور پر لوڈ کیے جانے والے ڈیٹا پر منحصر ہوتا ہے، لیکن نتائج حقیقت پسندانہ کی وسیع رینج کے حامل ہوتے ہیں۔ ڈیٹاسیٹس یا دلچسپی کی تقسیم۔ ہم مزید ایک مخصوص بلیک باکس سب روٹین وضع کرتے ہیں، جو خاص طور پر ہماری میزبان ڈیٹا لوڈنگ اسکیم کے ساتھ اچھی طرح کام کرنے کے لیے تیار کیا گیا ہے جس سے مطلوبہ کوبٹ اور گیٹ اوور ہیڈ کو مزید کم کیا جاتا ہے۔
► BibTeX ڈیٹا
► حوالہ جات
ہے [1] لو کے گروور "کوانٹم کمپیوٹیشن کے ذریعہ کوانٹم سپرپوزیشنز کی ترکیب" فزیکل ریویو لیٹرز 85، 1334-1337 (2000)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.85.1334
ہے [2] Yuval R. Sanders, Guang Hao Low, Artur Scherer, and Dominic W. Berry, "بلیک باکس کوانٹم سٹیٹ پریپریشن بغیر ریاضی کے" فزیکل ریویو لیٹرز 122, 020502 (2019)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.020502
ہے [3] Aram W. Harrow، Avinatan Hassidim، اور Seth Lloyd، "مساوات کے لکیری نظام کے لیے کوانٹم الگورتھم" فزیکل ریویو لیٹرز 103, 150502 (2009)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.150502
آر ایکس سی: 0811.3171
ہے [4] جولیا کیمپے "کوانٹم رینڈم واک - ایک تعارفی جائزہ" معاصر طبیعیات 44، 307–327 (2003)۔
https://doi.org/10.1080/00107151031000110776
آر ایکس سی: 0303081
ہے [5] میکلوس سانتھا "کوانٹم واک بیسڈ سرچ الگورتھم" تھیوری اینڈ ایپلی کیشن آف ماڈلز آف کمپیوٹیشن 31-46 (2008)۔
https://doi.org/10.1007/978-3-540-79228-4_3
http://link.springer.com/10.1007/978-3-540-79228-4%7B%5C_%7D3
ہے [6] ڈومینک ڈبلیو بیری اور اینڈریو ایم چائلڈز "بلیک باکس ہیملٹونین سمولیشن اینڈ یونٹری نفاذ" (2009)۔
https://doi.org/10.26421/QIC12.1-2
آر ایکس سی: 0910.4157
ہے [7] Fernando GSL Brandão, Amir Kalev, Tongyang Li, Cedric Yen-Yu Lin, Krysta M. Svore, اور Xiaodi Wu, "Quantum SDP Solvers: Large Speed-ups, Optimality, and Applications to Quantum Learning" ICALP 2019 (2017)۔
https:///doi.org/10.4230/LIPIcs.ICALP.2019.27
آر ایکس سی: 1710.02581
ہے [8] Sergey Bravyi، Alexander Kliesch، Robert Koenig، اور Eugene Tang، "Symmetry Protection سے ریاست کی تیاری اور تغیراتی اصلاح میں رکاوٹیں" (2019)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.260505
آر ایکس سی: 1910.08980
ہے [9] ڈومینک ڈبلیو بیری، اینڈریو ایم چائلڈز، اور رابن کوٹھاری، "تمام پیرامیٹرز پر تقریباً زیادہ سے زیادہ انحصار کے ساتھ ہیملٹونین تخروپن" (2015)۔
https://doi.org/10.1109/FOCS.2015.54
آر ایکس سی: 1501.01715
ہے [10] N Cody Jones, James D. Whitfield, Peter L. McMahon, Man-Hong Yung, Rodney Van Meter, Alán Aspuru-Guzik, and Yoshihisa Yamamoto, "فالٹ ٹولرنٹ کوانٹم کمپیوٹرز پر تیز ترین کوانٹم کیمسٹری سمولیشن" فزکس کا نیو جرنل 14، 115023 (2012)۔
https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/11/115023
آر ایکس سی: 1204.0567
ہے [11] Andrei N. Soklakovand Rüdiger Schack "کوانٹم بٹس کے رجسٹر کے لیے موثر ریاستی تیاری" فزیکل ریویو A 73، 012307 (2006)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.73.012307
ہے [12] Martin Pleschand Časlav Brukner "کوانٹم سٹیٹ کی تیاری یونیورسل گیٹ ڈیکمپوزیشن کے ساتھ" فزیکل ریویو A 83, 032302 (2011)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.83.032302
آر ایکس سی: 1003.5760
ہے [13] Mikko Mottonen، Juha J. Vartiainen، Ville Bergholm، اور Martti M. Salomaa، "یکساں کنٹرول شدہ گردشوں کا استعمال کرتے ہوئے کوانٹم ریاستوں کی تبدیلی" Quant۔ Inf. کمپ 5، 467 (2004)۔
https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/0407010
آر ایکس سی: 0407010
ہے [14] Israel F. Araujo, Daniel K. Park, Francesco Petruccione, and Adenilton J. da Silva, "کوانٹم سٹیٹ کی تیاری کے لیے ایک تقسیم اور فتح کا الگورتھم" (2020)۔
https://doi.org/10.1038/s41598-021-85474-1
آر ایکس سی: 2008.01511
ہے [15] لو گروورنڈ ٹیری روڈولف "سپرپوزیشنز بنانا جو مؤثر طریقے سے انٹیگریبل امکانی تقسیم کے مطابق ہوں" (2002)۔
https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/0208112
آر ایکس سی: 0208112
ہے [16] اینڈریو ایم چائلڈز "مسلسل- اور ڈسکریٹ ٹائم کوانٹم واک کے درمیان تعلقات پر" ریاضی کی طبیعیات میں مواصلات 294، 581–603 (2009)۔
https://doi.org/10.1007/s00220-009-0930-1
ہے [17] کرسٹا زوفل، اوریلین لوچی، اور اسٹیفن ویرنر، "رینڈم ڈسٹری بیوشن کو سیکھنے اور لوڈ کرنے کے لیے کوانٹم جنریٹو ایڈورسریل نیٹ ورکس" npj کوانٹم انفارمیشن (2019)۔
https://doi.org/10.1038/s41534-019-0223-2
آر ایکس سی: 1904.00043
ہے [18] مائیکل اے نیلسننڈ آئزک ایل چوانگ "کوانٹم کمپیوٹیشن اینڈ کوانٹم انفارمیشن" کیمبرج یونیورسٹی پریس (2010)۔
https://doi.org/10.1017/CBO9780511976667
http://books.google.com/books?id=-s4DEy7o-a0C%7B%5C&%7Dpgis=1%20http://ebooks.cambridge.org/ref/id/CBO9780511976667
ہے [19] تھیوڈور J. Yoder، Guang Hao Low، اور Isaac L. Chuang، "سوالات کی بہترین تعداد کے ساتھ فکسڈ پوائنٹ کوانٹم تلاش" فزیکل ریویو لیٹرز 113، 210501 (2014)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.113.210501
ہے [20] Steven A. Cuccaro، Thomas G. Draper، Samuel A. Kutin، اور David Petrie Moulton، "ایک نیا کوانٹم ریپل کیری اضافی سرکٹ" (2004)۔
https:///doi.org/10.48550/arXiv.quant-ph/0410184
آر ایکس سی: 0410184
ہے [21] Craig Gidney "کوانٹم اضافے کی لاگت کو آدھا کرنا" Quantum 2, 74 (2018)۔
https://doi.org/10.22331/q-2018-06-18-74
آر ایکس سی: 1709.06648
ہے [22] Yong He, Ming-Xing Luo, E. Zhang, Hong-Ke Wang، اور Xiao-Feng Wang، "لینیئر سرکٹ کمپلیکسٹی کے ساتھ n-qubit Toffoli Gates کی Decompositions" International Journal of Theoretical Physics 56, 2350–2361 (2017)۔
https://doi.org/10.1007/s10773-017-3389-4
ہے [23] John A. Smolinand David P. DiVincenzo "کوانٹم فریڈکن گیٹ کو نافذ کرنے کے لیے پانچ دو بٹ کوانٹم گیٹس کافی ہیں" فزیکل ریویو A 53, 2855–2856 (1996)۔
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.53.2855
ہے [24] Quantum AI Lab Google، Frank Arute، Kunal Arya، Ryan Babbush، Dave Bacon، Joseph C. Bardin، Rami Barends، Rupak Biswas، Sergio Boixo، Fernando GSL Brandao، David A. Buell، Brian Burkett، Yu Chen، Zijun Chen، Ben چیارو، رابرٹو کولنز، ولیم کورٹنی، اینڈریو ڈنس ورتھ، ایڈورڈ فرہی، بروکس فاکسن، آسٹن فاؤلر، کریگ گڈنی، ماریسا گیسٹینا، روب گراف، کیتھ گورین، اسٹیو ہیبیگر، میتھیو پی ہیریگن، مائیکل جے ہارٹ مین، ایلن ہو، مارکس ہوفمین , Trent Huang, Travis S. Humble, Sergei V. Isakov, Evan Jeffrey, Zhang Jiang, Dvir Kafri, Kostyantyn Kechedzhi, Julian Kelly, Paul V. Klimov, Sergey Knysh, Alexander Korotkov, Fedor Kostritsa, David Landhuis, Mike Lindmark, Erik Lucero، Dmitry Lyakh، Salvatore Mandrà, Jarrod R. McClean, Matthew McEwen, Anthony Megrant, Xiao Mi, Kristel Michielsen, Masood Mohseni, Josh Mutus, Ofer Naaman, Matthew Neeley, Charles Neill, Murphy Yuezhen Niu, Eric Ostukhoby جان سی پلاٹ، کرس کوئنٹانا، ایلینور جی ریفل، پیڈرم روشان، نکولسC. Rubin, Daniel Sank, Kevin J. Satzinger, Vadim Smelyanskiy, Kevin J. Sung, Matthew D. Trevithick, Amit Wainsencher, Benjamin Villalonga, Theodore White, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Adam Zalcman, Hartmut Neven, John M. مارٹنیس، کوانٹم اے آئی لیب گوگل، فرینک اروٹ، کنال آریہ، ریان ببش، ڈیو بیکن، جوزف سی بارڈین، رامی بیرینڈز، روپک بسواس، سرجیو بوکسو، فرنینڈو جی ایس ایل برانڈاؤ، ڈیوڈ اے بوئل، برائن برکٹ، یو چن، زیجن چن، بین چیارو، رابرٹو کولنز، ولیم کورٹنی، اینڈریو ڈنس ورتھ، ایڈورڈ فرہی، بروکس فاکسن، آسٹن فاؤلر، کریگ گڈنی، ماریسا گیسٹینا، روب گراف، کیتھ گورین، اسٹیو ہیبیگر، میتھیو پی ہیریگن، مائیکل جے ہارٹ مین، ایلن ہو , Markus Hoffmann, Trent Huang, Travis S. Humble, Sergei V. Isakov, Evan Jeffrey, Zhang Jiang, Dvir Kafri, Kostyantyn Kechedzhi, Julian Kelly, Paul V. Klimov, Sergey Knysh, Alexander Korotkov, Fedor Kostritsa, David Landhuis, Mike لنڈمارک، ایرک لوسیرو، دمتری لیاخ، سالواتور میندرا، جارڈ آر میک کلین، میتھیو میکوین، انتھونی میگرن t, Xiao Mi, Christel Michielsen, Masood Mohseni, Josh Mutus, Ofer Naaman, Matthew Neeley, Charles Neill, Murphy Yuezhen Niu, Eric Ostby, Andre Petukhov, John C. Platt, Chris Quintana, Eleanor G. Rieffel, Pedram Roushan, Nicholas C. Rubin, Daniel Sank, Kevin J. Satzinger, Vadim Smelyanskiy, Kevin J. Sung, Matthew D. Trevithick, Amit Wainsencher, Benjamin Villalonga, Theodore White, Z. Jamie Yao, Ping Yeh, Adam Zalcman, Hartmut Neven, and John M. Martinis، "پروگرام قابل سپر کنڈکٹنگ پروسیسر کا استعمال کرتے ہوئے کوانٹم بالادستی" فطرت 574، 505–510 (2019)۔
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5
http:///www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5
ہے [25] Ashley Montanaro "کوانٹم تلاش کے ساتھ مشورہ" 1-14 (2009)۔
آر ایکس سی: 0908.3066
کی طرف سے حوالہ دیا گیا
کوہی ناکاجی، شومپئی یونو، یوہیچی سوزوکی، روڈی ریمنڈ، تامیا اونوڈیرا، ٹوموکی تناکا، ہیرویوکی تیزوکا، ناوکی مٹسودا، اور ناوکی یاماموتو، "تقریبا طول و عرض انکوڈنگ ان اتلی پیرامیٹرائزڈ کوانٹم سرکٹس میں، مالیاتی سرکٹس اور اس کی مارکیٹ میں اطلاق" جسمانی جائزہ تحقیق 4 2، 023136 (2022).
[2] ویوین جیانگ، جنجن ژیونگ، اور ییو شی، "کوانٹم فائدہ کی طرف نیورل نیٹ ورکس اور کوانٹم سرکٹس کا ایک مشترکہ ڈیزائن فریم ورک"، نیچر کمیونیکیشنز 12، 579 (2021).
[3] Vladimir Vargas-Calderón، Fabio A. González، اور Herbert Vinck-Posada، "کوانٹم سرکٹس کے ساتھ اصلاح سے پاک درجہ بندی اور کثافت کا تخمینہ"، آر ایکس سی: 2203.14452.
[4] گیبریل مارین سانچیز، جیویر گونزالیز-کونڈے، اور میکل سانز، "تقریبا فنکشن لوڈنگ کے لیے کوانٹم الگورتھم"، آر ایکس سی: 2111.07933.
[5] شینگ بن وانگ، زیمین وانگ، گوولونگ کیوئی، لکسین فین، شانگ شانگ شی، روئمین شانگ، وینڈونگ لی، زیکیانگ وی، اور یونگجیان گو، "کوانٹم ایمپلیٹیوڈ ریاضی"، آر ایکس سی: 2012.11056.
[6] B. David Clader, Alexander M. Dalzell, Nikitas Stamatopoulos, Grant Salton, Mario Berta, and William J. Zeng, "کلاسیکل ڈیٹا کے میٹرکس کو بلاک کرنے کے لیے ضروری کوانٹم وسائل"، آر ایکس سی: 2206.03505.
[7] M. Yu Kirillin، AV Priezzhev، J. Hast، اور Risto Myllylä، "لیزر ایپلی کیشنز اور کوانٹم الیکٹرانکس میں دیگر موضوعات: آپٹیکل کوہرنس ٹوموگرافی میں کاغذ کی آپٹیکل کلیئرنگ کا مونٹی کارلو سمولیشن"، کوانٹم الیکٹرانکس 36 2، 174 (2006).
[8] شینگ بن وانگ، زیمین وانگ، گوولونگ کیوئی، شانگ شانگ شی، رومین شینگ، لکسین فین، وینڈونگ لی، زیکیانگ وی، اور یونگجیان گو، "وحدت کے لکیری امتزاج پر مبنی تیز بلیک باکس کوانٹم ریاست کی تیاری"، کوانٹم انفارمیشن پروسیسنگ 20 8, 270 (2021).
[9] Raoul Heese، Patricia Bickert، اور Astrid Elisa Niederle، "کوانٹم سرکٹس کے ذریعے بائنری خصوصیات کے ساتھ بائنری درجہ بندی کے درختوں کی نمائندگی"، آر ایکس سی: 2108.13207.
[10] ویوین جیانگ، جنجن ژیونگ، اور ییو شی، "جب مشین لرننگ کوانٹم کمپیوٹرز سے ملتی ہے: ایک کیس اسٹڈی"، آر ایکس سی: 2012.10360.
[11] Tiago ML de Veras, Leon D. da Silva, and Adenilton J. da Silva, "ڈبل سپارس کوانٹم سٹیٹ کی تیاری"، کوانٹم انفارمیشن پروسیسنگ 21 6, 204 (2022).
[12] DA Zimnyakov، LV Kuznetsova، OV Ushakova، اور Risto Myllylä، "بے ترتیب میڈیا میں ایک سے زیادہ تابکاری کے بکھرنے کے لئے وقف خصوصی مسئلہ: قریبی پیکڈ فائبرلر میڈیا کے موثر آپٹیکل پیرامیٹرز کے تخمینے پر"، کوانٹم الیکٹرانکس 37 1، 9 (2007).
[13] شینگ بن وانگ، زیمین وانگ، رنہونگ ہی، گوولونگ کیوئی، شانگ شانگ شی، رومین شانگ، جیاون لی، یانان لی، وینڈونگ لی، زیکیانگ وی، اور یونگجیان گو، "بلیک باکس کوانٹم اسٹیٹ کی تیاری معکوس کوفیشینٹس"، آر ایکس سی: 2112.05937.
مذکورہ بالا اقتباسات سے ہیں۔ SAO/NASA ADS (آخری بار کامیابی کے ساتھ 2022-08-04 12:34:11)۔ فہرست نامکمل ہو سکتی ہے کیونکہ تمام ناشرین مناسب اور مکمل حوالہ ڈیٹا فراہم نہیں کرتے ہیں۔
نہیں لا سکا کراس ریف کا حوالہ دیا گیا ڈیٹا آخری کوشش کے دوران 2022-08-04 12:34:09: Crossref سے 10.22331/q-2022-08-04-773 کے لیے حوالہ کردہ ڈیٹا حاصل نہیں کیا جا سکا۔ یہ عام بات ہے اگر DOI حال ہی میں رجسٹر کیا گیا ہو۔
یہ مقالہ کوانٹم میں کے تحت شائع کیا گیا ہے۔ Creative Commons انتساب 4.0 انٹرنیشنل (CC BY 4.0) لائسنس کاپی رائٹ اصل کاپی رائٹ ہولڈرز جیسے مصنفین یا ان کے اداروں کے پاس رہتا ہے۔
