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Enregistrement W4400113450 · doi:10.1103/prxquantum.5.020368

Generalized Quantum Signal Processing

2024· article· en· W4400113450 sur OpenAlexaff
Danial Motlagh, Nathan Wiebe

Notice bibliographique

RevuePRX Quantum · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueQuantum Computing Algorithms and Architecture
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesOffice of ScienceU.S. Department of Energy
Mots-clésQuantumQuantum computerAlgorithmMathematicsQuantum algorithmSIGNAL (programming language)Pure mathematicsDiscrete mathematicsComputer scienceAlgebra over a fieldPhysicsQuantum mechanics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Quantum signal processing (QSP) and quantum singular value transformation (QSVT) currently stand as the most efficient techniques for implementing functions of block-encoded matrices, a central task that lies at the heart of most prominent quantum algorithms. However, current QSP approaches face several challenges, such as the restrictions imposed on the family of achievable polynomials and the difficulty of calculating the required phase angles for specific transformations. In this paper, we present a generalized quantum signal processing (GQSP) approach, employing general SU(2) rotations as our signal-processing operators, rather than relying solely on rotations in a single basis. Our approach lifts all practical restrictions on the family of achievable transformations, with the sole remaining condition being that |P|≤1 , a restriction necessary due to the unitary nature of quantum computation. Furthermore, GQSP provides a straightforward recursive formula for determining the rotation angles needed to construct the polynomials in cases where P and Q are known. In cases where only P is known, we provide an efficient optimization algorithm capable of identifying in under a minute of GPU time, a corresponding Q for polynomials of degree on the order of 107 . We further illustrate GQSP simplifies QSP-based strategies for Hamiltonian simulation, offer an optimal solution to the ϵ -approximate fractional query problem that requires O((1/δ)+log(1/ϵ)) queries to perform where O(1/δ) is a proved lower bound, and introduces novel approaches for implementing bosonic operators. Moreover, we propose a novel framework for the implementation of normal matrices, demonstrating its applicability through synthesis of diagonal matrices, as well as the development of a new algorithm for convolution through synthesis of circulant matrices using only O(dlogN+log2N) 1 and 2-qubit gates for a filter of lengths d . Published by the American Physical Society 2024

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: Théorique ou conceptuel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,009
Score d'incertitude au seuil0,031

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0020,002
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0090,002

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.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,261
Écart entre enseignants0,245 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations57
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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