Kuantum faz tahmini ve HHL algoritması - gerekli özdeğerler bilgisi?


10

Kuantum faz kestirim algoritması (QPE) kuantum kapısının belirli bir özvektör ilişkili özdeğerinin bir yaklaşım hesaplar .U

Resmen izin ver bir özvektörü olmak U QPE bulmamızı sağlar, | ~ İçeride ISTV melerin RWMAIWi'nin ⟩ , iyi m bit yaklaşımı ⌊ 2 m İçeride ISTV melerin RWMAIWi'nin ⌋ şekilde İçeride ISTV melerin RWMAIWi'nin ∈ [ 0 , 1 ) ve U | ψ ⟩ = e 2 π i İçeride ISTV melerin RWMAIWi'nin | ψ ⟩ .|ψ⟩U|θ~⟩m⌊2mθ⌋θ∈[0,1)

U|ψ⟩=e2πiθ|ψ⟩.

HHL algoritması ( orijinal kağıt ), girdi olarak bir matris alır tatmin olduğu e i bir t  yekpare olan  ve bir kuantum durumu | b ⟩ ve değerlerini hesaplar | X ⟩ lineer sistem çözeltisinin kodlayan A x = b .A

eiAt is unitary 
|b⟩|x⟩Ax=b

Açıklama : Her hermisyen matris üzerinde koşulu statisfy .A

U=eiAt{λj}jA{eiλjt}jU

θ∈[0,1)ei2πθ=eiλjt

2πθ=λjt+2kπ,k∈Z, θ∈[0,1)
θ=λjt2π+k,k∈Z, θ∈[0,1)
k∈Zθ∈[0,1)λjt2π∉[0,1)k≠0

AAλjt2π∉[0,1)

eiAt16A{1,2,4,8}λjt2π∉[0,1)

t

Aλjt2π∈[0,1)


t=1k=2t=10<(λ/2π)+2<1−4π<λ<−2πλ=−3πλ/2π0

λθ∈[0,1)λ<0λλ−2kπk=⌊λ2π⌋λ2π

Yanıtlar:


6

Atλt2πANQ

maxiaii+∑j≠i|aij|≤NQ,
miniaii−∑j≠i|aij|≥−NQ.
aijA

, değerleri dahilinde, büyük bir matris için (örneğin qubits) endişeleniyorsanız , satır toplamının hesaplanması kolay olsa da (çok fazla giriş olmadığı için), tüm satırların üstündeki maks. zaman ( satır olduğu için), iyi yaklaşımlar elde etmenin çeşitli yolları olacaktır (örneğin örnekleme veya problem yapısı bilgisini kullanma). En kötü durumda, muhtemelen biraz hızlandırmak için Grover'ın aramasını kullanabilirsiniz .NQn2n


1
Grover bir gelişme değil: algoritmayı kullanabilsek bile, hala klasik yöntemlere göre HHL'nin üstel gelişimini yok eden ve yerine ikinci dereceden bir hızlandırma ile sorgularına ihtiyacımız olacak . Yani geriye kalan tek umut örneklemektir (başka bir hata kaynağı getirin) veya dua edin ve sorunun üst / alt sınırları tahmin etmemize izin verdiğini umuyoruz. Bana algoritmanın önemli bir kusuru gibi geliyor. O(N)
— Nelimee

2
Tabii ki, sadece Grover'ın maks. Tabii ki bu toplam çalışma süresi üzerinde kötü bir etkiye sahiptir.
— DaftWullie
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.