Notice bibliographique
Résumé
Rejection sampling is a well-known method to sample from a target distribution, given the ability to sample from a given distribution. The method has been first formalized by von Neumann [1951] and has many applications in classical computing. We define a quantum analogue of rejection sampling: given a black box producing a coherent superposition of (possibly unknown) quantum states with some amplitudes, the problem is to prepare a coherent superposition of the same states, albeit with different target amplitudes. The main result of this article is a tight characterization of the query complexity of this quantum state generation problem. We exhibit an algorithm, which we call quantum rejection sampling, and analyze its cost using semidefinite programming. Our proof of a matching lower bound is based on the automorphism principle that allows to symmetrize any algorithm over the automorphism group of the problem. Our main technical innovation is an extension of the automorphism principle to continuous groups that arise for quantum state generation problems where the oracle encodes unknown quantum states, instead of just classical data. Furthermore, we illustrate how quantum rejection sampling may be used as a primitive in designing quantum algorithms, by providing three different applications. We first show that it was implicitly used in the quantum algorithm for linear systems of equations by Harrow et al. [2009]. Second we show that it can be used to speed up the main step in the quantum Metropolis sampling algorithm by Temme et al. [2011]. Finally, we derive a new quantum algorithm for the hidden shift problem of an arbitrary Boolean function and relate its query complexity to “water-filling” of the Fourier spectrum.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,017 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,003 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,015 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».