Gravitational reduction of the wave function through the quantum theory of motion
Ayatollah Boroujerdi University(阿亚图拉·布鲁杰迪大学)
利用玻姆轨迹研究引力诱导波函数坍缩,定义坍缩时间并与标准量子力学结果一致。
2024-11-10 quant-ph
Quantum Data Reduction with Application to Video Classification
我们研究了一种使用混合算法的量子视频分类方法。量子经典步骤对视频数据集执行数据缩减,而量子步骤(只能访问缩减的数据集)将视频分类为k个类别之一。我们使用标志视频验证了该方法,并证明了减少的数据集包含足够的信息,可以使用量子分类过程成功地对数据进行分类。所提出的数据缩减方法展示了一种减轻量子计算机在视频分类问题上的“数据加载”问题的方法。数据加载是一个巨大的瓶颈,因为没有已知的有效技术来执行该任务,而不会牺牲量子计算的许多好处。
2022-07-13 quant-ph
Quantum advantage and noise reduction in distributed quantum computing
分布式量子计算由于较浅的电路可以提供实质性的噪声降低。最后通过实验说明了Grover搜索的优势。这激发了对Simon和Deutsch-Jozsa算法的分布式版本的量子优势的研究。我们证明了分布式Simon算法保持了指数优势,但复杂度从O(n)恶化到O(n^2),其中n = log 2(N)。分布式Deutsch-Jozsa恶化为概率性的,但保留了经典随机采样的量子优势。
2021-08-19 quant-ph
Schrodinger-Newton equation as a possible generator of quantum state reduction
Diosi和Penrose提出宏观物体中量子态约化的发生与量子力学中引力效应的一种表现有关。虽然在彭罗斯的框架内,没有规定量子态还原的动力学,但有人建议,所谓的薛定谔-牛顿方程至少可以用来识别所得的经典终态。在这里,我们分析了薛定谔-牛顿方程可以在多大程度上被用来作为一个模型,以产生一个完整的,依赖于时间的描述的量子态减少过程。我们发现,当提供一个假想的引力势,薛定谔-牛顿方程提供了一个合理化的一些迄今无法解释的特性的量子态减少。然而,描述仍然不完整,因为不清楚如何完全恢复玻恩规则。
2008-04-02 quant-ph
Efficient Quantum Modular Reduction: Crandall reduction and its Fault-tolerant resource analysis
Quantum Network Research Center, Korea Institute of Science and Technology Information(韩国科学技术信息研究院量子网络研究中心)
该研究针对密码学量子算法的模约简需求,提出Crandall约简的可逆量子电路形式,开发两个变体,经实验验证其在量子资源和运行时间上均优于优化后的折叠Barrett约简。
2026-08-13 quant-ph
Universal Quantum Computation and Leakage Reduction in the 3-Qubit Decoherence Free Subsystem
我们描述了3-量子比特消相干自由子系统(DFS)中的仅交换通用量子计算和泄漏减少。我们讨论了DFS的角动量结构,DFS CNOT和泄漏减少算子在总角动量基中的适当形式,以及CNOT和泄漏减少算子的新的仅交换脉冲序列。我们的新DFS CNOT序列需要13个时间步长中的22个脉冲。DFS泄漏减少序列是其类型的第一显式泄漏减少序列,需要20个时间步长中的30个脉冲。虽然序列的搜索是使用遗传算法进行数值计算的,但这里给出的解决方案是精确的,具有封闭形式的表达式。
2011-02-14 quant-ph
Quantum decoherence reduction by increasing the thermal bath temperature
对于耦合到线性热浴的量子系统,众所周知的退相干速率随温度的增加不再适用于不同的浴动力学。这是通过一个简单的经典非线性浴,以及量子自旋玻色子模型。反常效应是由于浴光谱轮廓的温度依赖性。通过温度升高降低退相干可以与量子计算机的设计相关。
2008-01-24 quant-ph
Level Reduction and the Quantum Threshold Theorem
量子阈值定理表明,如果噪声是弱相关的,并且其强度低于称为量子精度阈值的临界值,则噪声量子计算机可以准确有效地模拟任何理想的量子计算。本文基于层次归约的概念,给出了这个定理的一个更简单、更透明的非归纳证明。这个概念也被用来证明相干和泄漏噪声的量子阈值定理和量子计算的测量。此外,证明提供了一种方法,使我们能够建立改进的严格的量子精度阈值的值的下限。
2011-07-11 quant-ph
"'Formal' vs. 'Empirical' Approaches to Quantum-Classical Reduction"
我区分两种类型的减少范围内的量子经典关系,我指定为“正式”和“经验”。形式归约仅仅凭借两个理论之间的数学关系而成立或不成立;因此,它是理论之间的一种双位的、先验的关系。经验还原要求一个理论包含在另一个理论中被很好地建模的物理行为的范围;在某种意义上,它是一个三位关系,一个连接理论和物理实在领域的后验关系,两者都用来描述。集中在经典力学和量子力学之间的关系,我认为,虽然某些正式的结果关于奇异极限普朗克常数趋于零已采取排除这些理论之间的可能性减少,这样的结果在最块减少在形式意义上,很少,如果有任何理由认为,他们块减少在经验意义上。然后,我简要地概述了一个策略的经验减少,建议工作的退相干理论,认为这种帐户仍然是一个完全可行的路线,经验减少经典量子力学,是不受这种奇异的限制。
2015-11-19 quant-ph
Problems of the CASCADE Protocol and Renyi Entropy Reduction in Classical and Quantum Key Generation
指出交互式纠错协议CASCADE的分析应考虑通道间的相关性和有限序列长度。此外,我们还指出了在量化误差校正过程中所公布的信息对Renyi熵的减少方面存在的一些问题。
2007-03-01 quant-ph
Quantum State Reduction and the Quantum Bayes Principle
本文通过将量子贝叶斯原理确立为最基本原则,在不依赖投影假设的条件下为量子态约化建立新基础,并推导出纠缠系统局域连续测量的联合概率分布。
1997-05-16 quant-ph
Universal fidelity reduction of quantum operations from weak dissipation
量子信息处理在实际系统中经常受到耗散的限制,耗散源于与微观自由度的剩余不受控制的相互作用。鉴于最近的实验进展,我们考虑弱耗散,导致每次操作的错误概率很小。在这里,我们找到了一个简单的公式,用于任何期望的量子操作的保真度降低。有趣的是,这种减少与具体操作无关;它只取决于操作时间和耗散。利用我们的公式,我们研究了系统中不同部分的耗散之间存在关联的情况,这对量子纠错的成功应用是不利的。令人惊讶的是,我们发现,一个大类的相关性给出了相同的保真度减少不相关的耗散类似的强度。
2021-10-29 quant-ph
Possible agreement of wave function reduction from the basic principles of quantum mechanics
还原被证明是量子力学的基本原理的一个可能的结果,不涉及宇宙的量子态态的分支。测量的关键特征是在叠加的量子态中产生电离径迹、气泡、火花等宏观胚芽,其主要机制是破坏和恢复附近宏观物体及其小图案的“经典性”。本文还提出了量子概率的一种新的意义,即不涉及绝对随机性。
2008-02-19 quant-ph
An Operational Approach to Quantum State Reduction
在不假设测量过程中任何阶段的投影假设的情况下,建立了一种量子态约化的操作方法,即由测量结果决定的可观测量的测量所引起的被测系统的态变化。传统公式假定探针测量满足投影公设,而一个新的确定状态约简的公式表明,状态约简不依赖于探针观测量的测量方式,特别是不依赖于探针测量是否满足投影公设,这与长期以来试图显示探针检测的宏观性质如何引起状态还原的尝试相反。
1997-06-13 quant-ph
Quantum Ciphertext Dimension Reduction Scheme for Homomorphic Encrypted Data
当前,面对云计算中庞大复杂的数据,量子计算的并行计算能力显得尤为重要。采用量子主元分析算法作为量子态层析成像的一种方法。对特征分解后的密度矩阵的特征值矩阵进行特征提取,实现降维,提出量子主成分提取算法(QPCE)。与经典算法相比,该算法在一定条件下实现了指数加速比。给出了量子线路的具体实现。并考虑到客户端计算能力有限,提出了一种量子同态密文降维方案(QHEDR),客户端可以对量子数据进行加密并上传到云端进行计算。并通过量子同态加密方案来保证安全性。计算完成后,客户端在本地更新密钥并解密密文结果。我们实现了一个在量子云中实现的量子密文降维方案,该方案不需要交互,保证了安全性。此外,我们还在IBM的真实计算平台上对QPCE算法进行了实验验证,并给出了一个在云中执行混合量子线路的简单例子来验证我们方案的正确性。实验结果表明,该算法能够安全有效地进行密文降维。
2020-11-24 quant-ph
On structure-preserving transformations of the Ito generator matrix for model reduction of quantum feedback networks
量子反馈网络模型降阶的两种标准操作,即消除瞬时反馈极限下的内部连接和绝热消除快自由度,被转换为伊藤生成矩阵的保结构变换.它表明,它们被应用的顺序是无关紧要的。
2013-09-03 quant-ph
Beam focusing and reduction of quantum uncertainty in width at the few-photon level via multi-spatial-mode squeezing
我们首次证明了在四波混频过程中实现激光束在少光子水平上的聚焦,同时减小宽度的量子不确定性是可能的。量子不确定性的降低直接来自于局部强度波动的强烈抑制。这种同时聚焦和减少宽度不确定性的令人惊讶的效果是通过多空间模式压缩实现的,并且通过任何经典光学方法或单空间模式压缩是不可能的。我们的研究结果为量子增强成像,生物传感和计量学(包括纳米位移测量)开辟了有前途的可能性。
2018-09-07 quant-ph
Model Reduction for Controlled Quantum Markov Dynamics
针对含外部控制、由含时Lindblad生成元描述的马尔可夫量子系统,提出基于Krylov算子子空间与算子代数技术的模型约简方法,所得约简模型可精确复现目标可观测量演化且保持Lindblad形式。
2025-10-29 quant-ph
Parameter Estimation, Model Reduction and Quantum Filtering
本论文主要研究量子滤波中的参数估计和模型降阶问题。第2章和第3章提供了经典和量子概率论,随机微积分和过滤的审查。第四章研究了量子参数估计问题,介绍了量子粒子滤波作为一种实用的连续测量参数估计计算方法。第五章将这些技术应用于地磁测量,并研究了双通原子磁力仪中的估计不确定度标度。第六章提出了一种有效的连续时间量子纠错反馈控制器。第七章给出了集体量子比特系统对称过程的精确模型。
2009-08-08 quant-ph
Stochastic Reduction in Nonlinear Quantum Mechanics
薛定谔方程的随机扩展作为量子力学中态约化的合理模型最近引起了人们的注意。在这里,我们制定了一个一般的方法,随机薛定谔动力学的情况下,提出的Kibble类型的非线性状态空间。我们推导了非线性理论中一些新的可观测量恒等式,并建立了足以保证波函数坍缩的状态空间曲率的一般判据。
2000-11-30 quant-ph
Quantum State Reduction: An Operational Approach
量子态约化是在量子力学中发展起来的一种严格的理论,它不导致与冯·诺依曼链有关的恶性循环。作为理论基础,局域测量定理给出了非相互作用纠缠系统局域连续测量结果的联合概率分布,而不需要假设投影公设,量子贝叶斯原理使我们能够从测量结果的给定信息中可操作地确定量子态.
1997-11-07 quant-ph
Gravitational reduction of the wave function based on Bohmian quantum potential
School of Physics, Institute for Research in Fundamental Science(IPM)(基础科学研究所物理学院);Department of Physics, Sharif University of Technology(谢里夫理工大学物理系)
研究如何通过玻姆量子势或量子力实现波函数的客观引力约化,并推导出波函数约化的微分方程,建立玻姆概念与引力概念的联系。
2020-01-07 quant-ph
Entropy from Entanglement in Quantum State Reduction
University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);QuSoft;Institute for Theoretical Physics Amsterdam, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学理论物理研究所)
研究指出,即使在仅两个自由度的系统中,量子纠缠熵无法单向转化为热熵,且量子态缩减的随机动力学允许多种熵定义,从而区分量子态缩减与环境退相干的热力学特征。
2026-05-01 quant-ph
An Improved Correction Term for Dimension Reduction in Quantum Key Distribution
降维方法使得原本在无限维中制定的量子密钥分发(QKD)协议的安全性证明通过减少到一个易于处理的有限维优化。维数的减少与秘密密钥速率计算中的校正项相关联。当协议测量值相对于到减少的有限维子空间上的投影接近块对角时,先前导出的校正项是松散的。在这里,我们提供了一个更严格的校正项。它在两种极端情况之间插值,其中所有测量算子都是块对角的,并且其中至少一个具有最大的非对角块。这个新的校正项可以通过减少所选子空间的所需维数来减少应用降维方法的计算开销。
2022-10-25 quant-ph
Reduction of branching graphs supporting continuous time return quantum walks
我们证明了连续时间量子行走几种类型的分支图,包括图形与循环,是相同的量子行走简单的线性链图。我们还展示了这种等价不存在的图形类型。几个有指导意义的例子进行了讨论,并制定了一个一般的方法来分析更复杂的分支图。它进一步说明了一个返回量子行走解决方案的立方体图与可调复杂的跳跃幅度。
2016-02-08 quant-ph
Noise reduction via optimal control in a light-matter quantum system
本文提出在Jaynes-Cummings模型中对二能级系统施加高斯脉冲序列的最优量子控制,以增强谐振模式的瞬态噪声抑制,实现超过80%的散粒噪声以下压缩,为当前技术下产生非平凡压缩提供了实验可行方案。
2024-06-26 quant-ph
Experimental Tests for Stochastic Reduction Models
量子态还原的随机模型产生的统计定律在许多方面与标准量子测量理论的统计定律一致。在这里,我们构造一个反例,涉及一个具有简并本征值的哈密顿量,使得随机约化模型的统计预测不同于量子测量理论的预测。一个理想化的实验,提出了这些预测的有效性,可以把测试。
2001-04-06 quant-ph
Loss-insensitive quantum noise reduction in a Raman amplifier with coherent feedback
Department of Physics City University of Hong Kong(香港城市大学物理系)
本研究通过相干反馈在拉曼放大器中实现噪声不敏感的量子噪声抑制,实现了高达6 dB的噪声降低,并拓展了其在量子精密测量中的应用潜力。
2026-02-26 quant-ph
Rapid State-Reduction of Quantum Systems Using Feedback Control
我们考虑使用哈密顿反馈控制来增加连续测量净化(减少)量子系统的状态的速度,从而增加纯态的制备速度。对于一个观测与N等间距的特征值,我们表明,存在一个反馈算法,这将加快至少2(N+1)/3的因子的状态减少的速度。
2006-01-24 quant-ph
Scalable effective temperature reduction for quantum annealers via nested quantum annealing correction
嵌套量子退火校正(NQAC)是用于量子退火的纠错方案,其允许将逻辑量子比特编码成任意大数目的物理量子比特。编码用度$C$的完整图替换每个逻辑量子位。嵌套级别$C$表示纠错码的距离,并控制针对热错误和控制错误的保护量。用D-Wave Two量子退火机(支持多达$512$量子比特)获得的理论平均场分析和经验数据表明,NQAC有可能用$η\leq 2$实现可扩展的有效温度降低$T_{\rm eff} \sim C^{-η}$。我们确认,当NQAC在D-Wave 2000 Q设备(支持高达$2048$量子位)上测试时,这种缩放是保留的。此外,我们表明,NQAC也可以用于采样问题,以降低量子退火的有效温度。这种有效的温度降低与机器学习应用相关。由于我们证明了NQAC通过有效降低量子退火设备的温度来实现纠错,因此我们的结果解决了“量子退火机的温度标度律”的问题,该问题需要降低量子退火机的温度,因为试图解决更大尺寸的问题。
2017-10-22 quant-ph
Reduction of Quantum Phase Fluctuations Implies Antibunching of Photon
在Susskind Glogower和Barnett Pegg的量子相位形式中,给出了Carruthers-Nieto对称量子相位涨落参数(U)的明确物理意义,并指出相位涨落参数U相对于其相干态值的减小对应于一个反聚束态.因此,一个状态的非经典性可以通过相位涨落参数来体现。作为例子,利用Carruthers-Nieto量子相位涨落参数研究了四波混频、六波混频和二次谐波产生等不同光学过程中的量子相位涨落。计算量子相位涨落所需的算子以封闭的解析形式表示(直到耦合常数的二阶)。研究还发现,在所有三种情况下,相位波动与其初始值相比都有可能减少,这意味着在所有这些情况下都存在非经典(反聚束)状态。
2007-01-25 quant-ph
Reduction of Quantum Phase Fluctuations in Intermediate States
最近我们证明了Carruthers-Nieto对称量子相位涨落参数(U)相对于其相干态值的减小对应于反聚束态,但反之则不成立。因此,U的约化是比最低阶反聚束更强的非经典性判据。本文研究了用Barnett Pegg方法还原$U$中间态的可能性。我们发现,在不同的中间态,如二项式态、广义二项式态、超几何态、负二项式态和光子附加相干态中,相位涨落参数U都有减小的现象。它还表明,非经典的深度可以控制的各种参数有关的中间状态。此外,我们提供了反聚束态的具体例子,其中$U$大于其泊松态值。
2008-01-04 quant-ph
Quantum key distribution over 30km of standard fiber using energy-time entangled photon pairs: a comparison of two chromatic dispersion reduction methods
我们提出了一个完整的实现量子密钥分发系统,使用能量-时间纠缠光子对和30公里的标准通信光纤量子信道。两个基地的两个正交状态的实施和设置是相当强大的环境约束,如温度变化。讨论了两种不同的方法来管理量子信道中的色散。
2004-03-19 quant-ph
Lie Algebraic Quantum Phase Reduction
提出基于量子轨迹理论与李代数生成元的量子非线性振子相位约化框架,揭示连续测量对相位簇和相位响应曲线的影响,并可推广至无经典对应的有限能级系统。
2024-02-29 quant-ph
Stochastic particle annihilation: a model of state reduction in relativistic quantum field theory
本文概述了相对论性量子场论中涉及薛定谔方程非线性随机扩展的态约化模型。湮灭算子的本征态被选为首选的基础上发生减少。这些是饱和海森堡测不准关系的束缚的相干态,表现出类似经典的行为。在推广到相对论标量量子场论之前,对量子谐振子进行了详细的研究。能量密度的无限增长率在这个模型中是不存在的,而这种无限增长率一直困扰着最近相对论提出的动力学态简化。这是因为状态演化方程并不驱动粒子从真空中产生。该模型需要一个首选序列的类空超曲面支持类时状态演化的规范。然而,它示出的优选表面的选择有没有影响扰动的结果,二阶耦合参数。它演示了如何减少到一个电荷密度的基础上,可以诱导在费米子物质通过适当的耦合到玻色子场进行这种机制。
2007-06-14 quant-ph
Relativistic state reduction model
为了解决量子理论中的测量问题,我们假设量子态约化是一个真正的物理过程,需要对其进行动力学描述。推广了Ghirardi,Rimini,Weber和Pearle的非相对论自发局域化模型,提出了一种相对论态约化机制.该机制涉及非线性随机修改的标准描述的幺正态演化和介导的字段,以促进涂抹的量子场相互作用的介绍。
2011-03-21 quant-ph
Patch-Based End-to-End Quantum Learning Network for Reduction and Classification of Classical Data
本文提出一种基于分块的端到端量子学习网络,结合动态量子域数据降维与经典注意力机制,避免传统经典降维的高计算成本,并在Fashion MNIST数据集上以极少的训练参数实现了优异的分类性能。
2024-09-23 quant-ph
On the Concept of Quantum State Reduction: Inconsistency of the Orthodox View
重新审视了从物-机复合系统薛定谔方程导出态归约规则的程序陷入了一个恶性循环或称为冯·诺依曼链的无限倒退的论点。它表明,这种说法遭受了严重的物理不一致的阅读结果和国家减少之间的因果关系。给出了一个不陷入循环论证的一致论证,它完成了上述程序。
1998-02-09 quant-ph
A chaotic dynamical reduction model for the quantum mechanical state vector
本文提出了一个新的模型,用来模拟二态量子系统的"波函数谱“。坍缩到经典态是由一个对绝对相位极其敏感的非线性演化方程驱动的。据推测,该阶段,或它的一部分,是显示混沌行为。这种混沌行为可以解释我们在单个量子系统中所经历的明显的不确定性。通过这种随机性,不再需要玻恩用来描述单个量子系统的统计“集合”行为。
2006-10-31 quant-ph
The role of quantum discord in reduction of the lower bound of entropic uncertainty relation in presence of quantum memory
量子存储器的存在可以降低量子系统的测量不确定度[M. Berta et.等人,Nature Phys. { \bf 6},659(2010)]。通过对量子存储器的测量,某些信息(非经典信息)是不可获取的,从而限制了熵测不准关系的下限。本文通过考虑非经典关联在Bob侧的不可达性,改进了量子记忆下熵测不准关系的下界,并与M. Berta et.和我们对两种不同的共享的两部国家的处方。
2012-04-20 quant-ph
Super-exponential query complexity reduction via noise-resistant quantum search
在具有建议的查询问题中,在N个条目的数据库内的单个感兴趣的条目将被发现,假设提供了条目的排序,从具有作为感兴趣的条目的最高概率(如由所谓的建议分布所确定的)到具有最低概率的条目。我们提出了一个量子算法,在存在显著水平的量子噪声的情况下,解决了具有平均情况下的查询复杂度为O(1)的幂律建议分布的咨询建议,N趋于无穷大。由于我们还展示了这个问题的最佳经典算法表现出平均情况下的查询复杂度的顺序不优于log(N),我们的量子算法提供了一个超指数减少查询复杂度。
2017-10-30 quant-ph
Emergent measure-dependent probabilities from modified quantum dynamics without state-vector reduction
计算结果是量子力学中产生概率的明显算法,而无需态矢量约简(即多世界)。这个过程通常被拒绝,因为对于纯线性动力学,它给出的结果与实验不一致。在这里,它表明,如果非线性退相干效应(以前提出的其他作者)与指数时间依赖性的规模为非线性效应相结合,正确的测量依赖的概率可以出现通过结果计数,而无需添加任何随机字段或形而上学的假设。
1999-06-30 quant-ph
Quantum Dimensionality Reduction by Linear Discriminant Analysis
提出一种量子LDA降维算法及电路,通过改进类间散布矩阵不可逆问题获取低维目标态,在向量数和维度上实现指数和二次加速,并可作为其他量子机器学习任务的子模块。
2021-03-04 quant-ph
A reduction scheme for general-order Ising-like Hamiltonians in quantum heuristic solvers
Fudan University(复旦大学);Laboratories, Huawei Technologies Co., Ltd.(华为技术有限公司2012实验室)
针对伊辛模型求解难问题,将不可分离组概念推广到任意阶伊辛类模型,开发哈密顿量约化框架,通过迭代检测合并受约束自旋组为单变量,在合成超图等数据集上测试并评估其与下游流程集成,为高阶伊辛类优化问题约化奠定基础。
2026-07-23 quant-ph
Quantum Discriminant Analysis for Dimensionality Reduction and Classification
我们提出了量子算法,有效地执行判别分析的降维和分类指数大的输入数据集。与经典算法相比,量子算法在训练向量数$M$和特征空间维数$N$上均表现出指数级的加速比.我们推广了以前的量子算法求解系统的线性方程组[物理。103,150502(2009)]以有效地实现具有$O(\log (N))$的时间复杂度的$k$迹归一化的$N \times N$ Hermitian半正定矩阵的Hermitian链积。使用这个结果,我们进行线性以及非线性Fisher判别分析的降维$M$向量,每个在一个$N$维特征空间,在时间$O(p \text{polylog} (MN)/ε^{3})$,其中$ε$表示的公差误差,和$p$是所需的主投影方向的数量。我们还提出了一个时间复杂度为$O(\log (MN)/ε^{3})$的数据分类的量子判别分析算法。
2016-07-08 quant-ph
Quantum algorithm and quantum circuit for A-Optimal Projection: dimensionality reduction
学习低维表示是许多机器学习任务(如模式识别和图像检索)的关键问题。在这篇文章中,我们提出了一个量子算法和一个量子线路,以有效地执行A-最优投影降维。与经典算法相比,量子A-Optimal Projection(QAOP)算法在原特征空间维数$n$和降维后的特征空间维数$k$上均表现出指数级的加速比.我们证明了QAOP电路的空间和时间复杂度分别为$O\left[ {{{\log }_2}\left( {nk} /ε \right)} \right]$和$O[ {\log_2(nk)} {poly}\left({{\log }_2}ε^{-1} \right)]$,保真度至少为$1-ε$ .首先,提出了一种改进的QAOP算法,以帮助在QAOP算法中省略量子经典相互作用。在此基础上提出了具有性能保证的量子算法和量子线路。具体地,用于制备初始量子态和实现受控旋转的量子线路模块也可以用于其他量子机器学习算法。
2019-03-09 quant-ph
Quantum locally linear embedding for nonlinear dimensionality reduction
非线性数据的降维是数据处理和可视化的关键。局部线性嵌入算法(LLE)是一种具有代表性的非线性降维方法,能够很好地保持原流形结构。在本文中,我们提出了两个实现的量子局部线性嵌入算法(QLLE)进行量子器件的非线性降维。一种实现,基于线性代数的QLLE算法,利用量子线性代数子程序来减少给定数据的维数。另一种实现是变分量子局部线性嵌入算法(VQLLE),它利用变分混合量子经典过程来获取低维数据。经典的LLE算法要求多项式时间复杂度为$N$,其中$N$是原始高维数据的全局数。与经典的LLE相比,基于线性代数的QLLE在给定数据的数量和维数上都获得了二次的加速比。VQLLE可以在两种不同的设计中在近期量子器件上实现。此外,数值实验表明,我们的工作中的两个实现可以实现局部线性嵌入的过程。
2020-06-29 quant-ph
Nonlinear evolution as a possible explanation for quantum mechanical statevector reduction
本文提出了一种非定域玩具模型,用于模拟二态量子系统的"波函数谱“。塌缩是由一个对绝对相位极其敏感的非线性演化方程驱动的。假设该相或其一部分显示出混沌行为。这种混沌行为可以解释我们在单个量子系统中所经历的不确定性。通过这种随机性,我们不再需要统计的“整体”行为来描述单个量子系统。并对“度量问题”作了简要介绍。
2005-12-19 quant-ph
Infinite reduction in absorbing time in quantum walks over classical ones
Harish-Chandra Research Institute, A CI of Homi Bhabha National Institute(哈里什-昌德拉研究所,霍米·巴哈国家学院下属机构);National Institute of Technology Agartala(阿加塔拉国立技术学院)
本研究揭示了量子行走中吸收时间的有限性及扩散率的加速效应,展示了在存在吸收器时量子行走相较于经典行走的资源减少及杂乱性对扩散行为的影响。
2026-02-16 quant-ph
On the gravitization of quantum mechanics and wave function reduction in Bohmian quantum mechanics
Ayatollah Boroujerdi University(阿亚图拉·布卢杰迪大学);Sharif University of Technology(谢里夫理工大学)
本文利用爱因斯坦等效原理,在玻姆因果量子理论框架下研究引力诱导的波函数坍缩,并推导出量子-经典过渡的临界质量、波函数坍缩时间及对应Unruh温度。
2023-01-04 gr-qc quant-ph
On Basing One-way Permutations on NP-hard Problems under Quantum Reductions
复杂性理论的一个基本追求是将最坏情况的问题简化为平均情况的问题。存在诸如PSPACE之类的复杂性类,它们允许从最坏情况到平均情况的简化。然而,对于许多其他类,如NP,到目前为止的证据通常是否定的,在这个意义上,这种减少的存在将导致多项式层次(PH)的崩溃。基于密码原语,例如,逆单向置换在NP完全性上的平均情况困难性是一个特别有趣的例子。由于有证据表明,从NP难问题到打破这些原语的经典约简导致PH崩溃,因此似乎不太可能将密码原语建立在NP难问题上。然而,这些结果并不排除量子约化存在的可能性。在这项工作中,我们开始研究这些问题的量子类似物。除了形式化量子约化的基本概念和通过分离的例子展示量子约化的能力之外,我们的主要结果表明,如果NP完全问题使用某些类型的量子约化约化为逆单向排列,则coNP $\subseteq$ QIP(2)。
2020-08-09 cs.CC quant-ph
Reduction of unitary operators, quantum graphs and quantum channels
本文定义有限维酉算子到子空间的酉约化,并用于由简单量子图组装生成新图散射矩阵,同时定义量子信道约化且给出其显式实现。
2024-12-11 math-ph math.MP quant-ph
A tight security reduction in the quantum random oracle model for code-based signature schemes
量子安全签名方案最近受到了很多关注,特别是因为NIST呼吁标准化量子安全密码。然而,由于量子随机预言模型(QROM)的技术困难,只有少数签名方案可以具有具体的量子安全性。在本文中,我们表明,基于代码的签名方案的基础上,全域哈希范式可以表现得很好,在QROM,即我们可以有严格的安全性降低。我们还研究了量子算法相关的基本代码为基础的假设。最后,我们应用我们的减少到一个具体的例子:SURF签名方案。我们提供了128位的量子安全的QROM中的参数,并表明所获得的参数是竞争力相比,其他类似的量子安全签名方案。
2017-09-20 cs.CR quant-ph
Influence of Data Dimensionality Reduction Methods on the Effectiveness of Quantum Machine Learning Models
Department of Computer Science University of Helsinki(计算机科学系 哈尔滨工业大学)
本文通过多数据集、多编码与多降维方法实验,发现数据降维会使QML模型性能指标产生14%至48%的偏差,从而误导对模型实际性能的评估。
2025-11-05 cs.LG quant-ph