Efficient Implementation of Interior-Point Methods for Quantum Relative Entropy
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Quantum relative entropy (QRE) programming is a recently popular and challenging class of convex optimization problems with significant applications in quantum computing and quantum information theory. We are interested in modern interior-point (IP) methods based on optimal self-concordant barriers for the QRE cone. A range of theoretical and numerical challenges associated with such barrier functions and the QRE cones have hindered the scalability of IP methods. To address these challenges, we propose a series of numerical and linear algebraic techniques and heuristics aimed at enhancing the efficiency of gradient and Hessian computations for the self-concordant barrier function, solving linear systems, and performing matrix-vector products. We also introduce and deliberate about some interesting concepts related to QRE such as symmetric quantum relative entropy. We design a two-phase method for performing facial reduction that can significantly improve the performance of QRE programming. Our new techniques have been implemented in the latest version (DDS 2.2) of the software package Domain-Driven Solver (DDS). In addition to handling QRE constraints, DDS accepts any combination of several other conic and nonconic convex constraints. Our comprehensive numerical experiments encompass several parts, including (1) a comparison of DDS 2.2 with Hypatia for the nearest correlation matrix problem, (2) using DDS 2.2 for combining QRE constraints with various other constraint types, and (3) calculating the key rate for quantum key distribution (QKD) channels and presenting results for several QKD protocols. History: Accepted by Giacomo Nannicini, Area Editor for Quantum Computing and Operations Research. Accepted for Special Issue. Funding: This work was supported by the National Science Foundation [Grant CMMI-2347120] and Discovery Grants from the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada. Supplemental Material: The software that supports the findings of this study is available within the paper and its Supplemental Information ( https://pubsonline.informs.org/doi/suppl/10.1287/ijoc.2024.0570 ) as well as from the IJOC GitHub software repository ( https://github.com/INFORMSJoC/2024.0570 ). The complete IJOC Software and Data Repository is available at https://informsjoc.github.io/ .
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 découle