Implementation of a Quantum Search Algorithm on a Nuclear Magnetic Resonance Quantum Computer
我们展示了一个基于胞嘧啶的双量子比特NMR量子计算机上的量子搜索算法的实现。
1998-05-22 quant-ph
Ion Trap Proposal for Quantum Search
在这封信中,我们表明,激光哈密顿可以执行量子搜索。我们还证明了量子搜索的过程是初始态和目标态之间的共振,这意味着自然界已经有了一个量子搜索系统来使用能量的跃迁。此外,我们还提出了基于囚禁离子的量子搜索算法的具体实现方案。
2002-04-26 quant-ph
A Hybrid Quantum Search Engine: A Fast Quantum Algorithm for Multiple Matches
在本文中,我们将提出一个量子算法,该算法在搜索空间内的多个匹配的情况下非常有效,在很少匹配的情况下,该算法执行经典。这使我们能够提出一个混合量子搜索引擎,它集成了Grover算法和这里提出的算法,具有比任何纯经典或量子搜索算法更好的一般性能。
2003-11-25 quant-ph
A Non-Oracle Quantum Search Algorithm and Its Experimental Implementation
Grover的算法取得了巨大的成功。但是由于Grover的Oracle,量子搜索算法仍然不是完整的算法。我们关注这个问题,并在绝热模型中提出了一种新的量子搜索算法。我们分析了量子搜索算法中的一般困难,并展示了如何在本算法中解决这些困难。该算法可以处理单解和多解的搜索而无需修改。我们还在NMR量子计算机上实现了该算法。这是第一个进行真正的量子数据库搜索而不是标记态搜索的实验。
2008-09-03 quant-ph
Binary Subdivision for Quantum Search
在本文中,我们认为嵌入一个量子搜索算法的可能性在一个经典的二进制搜索框架。结果似乎很有希望:充分利用量子并行性,我们证明了在O(lg(N))中搜索非结构化列表实际上是可能的,只要我们愿意用不同的量子位序列多次重新开始量子搜索,并在每次结束时执行一系列非幺正测量。
2011-01-25 quant-ph
Another classical analog of Grover's quantum search
在这项工作中,我描述了一个经典的模拟格罗弗的量子搜索算法,解释为什么量子算法应该能够执行搜索O(sqrtN)的步骤,也作为一个有用的教学演示。
2014-11-21 quant-ph
Quantum searching's underlying SU(2) structure and its quantum decoherence effects
用Grover的量子搜索算法对标记态的搜索操作是SU(2)群中的一个元素,它作用在由标记态和非标记集体态构成的二维空间上.基于这个基本结构,我们以一种相当简洁的方式得到了各种量子搜索算法中步骤的精确界。量子搜索算法的这种重新表述也使得能够详细分析其与环境耦合所引起的退相干效应。结果表明,在完全退相干的情况下,环境不仅会使量子搜索失效,即发现标记态的概率不变,而且还可能使量子搜索算法比预期的要差:当环境表现出量子特性时,会降低这种概率。
1999-03-23 quant-ph
Quantum walks and quantum search on graphene lattices
量子漫步在量子信息的搜索算法的发展中已经非常成功,特别是在空间搜索算法的发展中。然而,在二维格子中构建连续时间量子搜索算法已经被证明是困难的,需要额外的自由度。在这里,我们证明了连续时间量子行走搜索是可能的,在二维通过改变搜索拓扑结构的石墨烯晶格,利用狄拉克点的能量谱。这是通过改变标记网格中特定位置的标准方法来实现的。标记一个网站的各种方式被证明是成功的搜索协议的结果。我们进一步建立,搜索可以适应于转移概率幅度在特定的晶格网站之间的晶格,从而建立这些网站之间的通信线路。
2015-07-01 quant-ph
Complexity analysis of quantum walk based search algorithms
我们提出了几个家庭的图形,允许有效的量子行走的实现和有效的量子行走的搜索算法。对于这些图,我们构建量子线路,明确实现完整的量子行走搜索算法,而不参考“黑匣子”的神谕。这些电路提供了一个实际可实现的方法来探索基于量子漫步的搜索算法,其目的是最终的现实世界的应用。我们还提供了一个数值分析的量子行走为基础的搜索沿着扭曲的环形图的家庭,这需要O($\sqrt{n}$ log($n$))小学2量子比特量子门操作找到一个标记的节点。
2014-08-07 quant-ph
Doubling the Success of Quantum Walk Search Using Internal-State Measurements
在典型的离散时间量子行走算法中,人们测量行走者的位置,同时忽略其内部的自旋/硬币状态。而不是忽略在这个内部状态的信息,我们表明,另外测量它的成功概率增加了一倍,许多量子空间搜索算法。例如,这使得Grover的非结构化搜索问题可以确定地解决,而不是在仅测量步行者的位置时以1/2的概率解决,因此额外的测量产生的搜索算法平均速度是没有它的两倍。因此,离散时间量子行走的内部状态包含有价值的信息,可以用来改进算法。此外,我们确定的条件下,空间搜索问题的规则图是服从这种加倍的成功概率,这涉及到图解分析搜索使用退化微扰理论和推导出一个有用的公式如何量子行走在其减少的子空间。
2016-09-23 quant-ph
Effect of constraint and Tabu Search term on Variational Quantum Eigensolver and Subspace-Search Variational Quantum Eigensolver
子空间搜索变分量子本征解(SSVQE)是一种多态搜索方法,它依赖于变换的么正性来保证多态输出态的正交性。基于变分量子紧缩(VQD)的变分量子本征解(VQE)方法只能从基态开始逐步计算激发态,因此该方法被认为是一种很有前途的量子化学方法。比较了VQE和SSVQE在引入约束项和Tabu搜索项后的优势,并通过Lagrange乘子法引入约束项和Tabu搜索项,从而计算出所需的能级。我们通过分别计算H2和HeH的每个水平来评估优势。仿真结果表明,约束VQE与禁忌搜索计算的精度比我们的其他算法,分析H2。约束SSVQE的计算精度高于禁忌搜索约束VQE。我们发现,根据分子的性质使用禁忌搜索项,减少收敛时间,有利于提高精度。我们证明了约束和禁忌搜索项有助于量子化学计算的精度和收敛时间。
2021-03-23 quant-ph
Quantum search on noisy intermediate-scale quantum devices
量子搜索算法(也称为Grover算法)为许多其他量子算法奠定了基础。虽然它非常简单,但它的实现仅限于有噪声的中间尺度量子(NISQ)处理器。Grover的算法在设计时没有考虑实际实现中的物理资源,例如深度。因此,Grover的算法可以针对NISQ器件进行改进。在本文中,我们演示了如何在NISQ设备上更好地实现量子搜索算法。我们提出了五量子比特量子搜索算法在不同量子处理器上的详细基准测试,包括IBMQ,IonQ和Honeywell量子设备。我们报告的最高成功概率的五量子位搜索算法相比,以前的作品。我们的研究结果表明,设计错误感知的量子搜索算法是可能的,它可以最大限度地利用NISQ计算机的能力。
2022-09-27 quant-ph
Efficient State Preparation via Ion Trap Quantum Computing and Quantum Searching Algorithm
利用离子阱量子计算和Grover的量子搜索算法,在离子阱中制备一个几率接近1的量子态.
2000-05-10 quant-ph
Asymptotic Quantum Search and a Quantum Algorithm for Calculation of a Lower Bound of the Probability of Finding a Diophantine Equation That Accepts Integer Solutions
几个数学问题可以建模为在数据库中的搜索。一个例子是寻找函数的最小值的问题。已经提出了解决这个问题的量子算法,它们都使用量子搜索算法作为子程序,并实现了几个中间测量。在这项工作中,提出了一种新的量子算法,用于寻找一个函数的最小值,其中量子搜索不被用作子程序,只需要一个测量。这也被称为渐近量子搜索。作为一个例子,我们提出了一个量子算法的基础上的渐近量子搜索和量子计数能够计算的概率下限找到一个丢番图方程的整数解。
2008-10-07 quant-ph
Faster Database search in Quantum Computing
论文已经撤回
2002-12-13 quant-ph
Could Grover's quantum algorithm help in searching an actual database?
我调查它是否会在技术上和经济上有意义,建立数据库搜索引擎的基础上格罗弗的量子搜索算法。答案并不完全确定,但我认为是否定的。
1999-01-26 quant-ph
Grover's quantum searching algorithm is optimal
本文将Boyer等人(quant-ph/9605034)关于量子搜索的紧界改进为一个匹配界,从而证明了对于任何成功概率Grovers量子搜索算法都是最优的。例如,为了接近确定的成功,我们必须查询oracle pi/4 sqrt{N}次,其中N是搜索空间的大小。我还表明,不幸的是,量子搜索不能更好地并行化,而不是将搜索空间的不同部分分配给独立的量子计算机。早期的结果为更有效的并行化提供了可能性。
1999-12-02 quant-ph
An Exponentially Fast Quantum Search Algorithm
这篇论文已被作者撤回。
2003-02-11 quant-ph
Solving the quantum search problem in polynomial time on an NMR quantum computer
量子搜索问题是一个重要的问题,因为一般的NP问题可以有效地解决一个unsorted量子搜索算法。这里已经表明,量子搜索问题可以在NMR量子计算机上在多项式时间内解决。NMR系综量子计算是基于量子力学幺正动力学,即封闭量子系统和它的系综都服从同一个量子力学幺正动力学,而不是基于经典NMR量子计算的伪纯态或有效纯态。基于这一新原理,我们发展了常规的NMR多量子谱,从实验上解决了搜索问题。首先将搜索问题的解信息加载到由预言机幺正操作和预言机无关幺正操作构造的幺正演化传播子上,用于激发自旋系综中的多重量子相干性.然后利用多量子光谱技术从实验上提取溶液信息.讨论了如何增强量子搜索核磁共振多量子脉冲序列的输出信号,并提出了一些增强核磁共振信号的方法。本文的工作将有助于常规高场核磁共振机有效地解决量子搜索问题。
2002-06-16 quant-ph
Robustness of the adiabatic quantum search
研究了局域绝热量子搜索对搜索哈密顿量的瞬时本征基中退相干的鲁棒性。我们证明了理想的封闭情况下的渐近时间复杂性被保存,只要存在的哈密顿动力学。在纯退相干的特殊情况下,环境监测的搜索哈密顿量,它表明,局部绝热量子搜索执行的经典搜索。
2005-07-01 quant-ph
A new adiabatic quantum search algorithm
本文提出了一种新的绝热量子搜索算法。使用简化的复杂度分析优化了新算法。
2003-08-11 quant-ph
Generalized Jaynes-Cummings model as a quantum search algorithm
我们提出了一个连续时间的量子搜索算法使用的Jaynes-Cummings模型的推广。在该模型中,原子的状态是算法实现搜索的元素,激发初始状态和搜索状态之间的共振。该算法的行为类似于Grover算法;最佳搜索时间与搜索集大小的平方根成正比,并且找到搜索状态的概率在时间上周期性地振荡。在这个框架下,可以将通常的Jaynes-Cummings模型重新解释为量子搜索算法的一个平凡案例。
2009-06-05 quant-ph
Practical Quantum Search by Variational Quantum Eigensolver on Noisy Intermediate-scale Quantum Hardware
针对Grover搜索在NISQ硬件上因迭代深致噪声累积的问题,提出用经典优化器更新代替量子迭代的混合架构,通过最小化oracle哈密顿量期望值优化浅层参数化电路,在大于5比特时仍保持高成功概率。
2023-04-10 quant-ph
Fixed Phase Quantum Search Algorithm
使用固定算子构建量子器件是简化硬件结构的必要条件。量子搜索引擎也不例外。在本文中,一个固定相位的量子搜索算法,搜索M个匹配的大小为N的非结构化搜索空间。在标准幅度放大中选择1.91684π的相移将使该技术表现得更好,从而在O(sqrt(N/M))中获得至少99.58%的成功概率,优于任何已知的固定算子量子搜索算法。该算法将能够处理搜索空间中的单个匹配或多个匹配。该算法将在O(sqrt(N/M))内找到匹配,无论匹配的数量是否事先已知。
2007-10-15 quant-ph
Continuous-Time Quantum Search on Balanced Trees
我们研究了网络异质性对量子搜索算法性能的影响。为此,我们研究了连续时间量子行走所采用的预言哈密顿公式在树上的量子搜索。我们使用的分析和数值参数表明,指数的渐近运行时间$\sim N^β$的变化均匀从$β=0.5$到$β=1$的搜索网站从树根的树叶。这些结果意味着量子搜索算法在平衡树上的时间复杂度与搜索站点的某些基于路径的中心性度量密切相关。
2016-01-06 quant-ph
Generalised Quantum Tree Search
这个扩展的摘要报告正在进行的研究量子算法的方法来解决广义树搜索的问题,可能会表现出有效的量子加速,即使在存在非恒定的分支因子。两个战略进行了简要总结,目前的工作概述。
2021-03-25 quant-ph
Quantum search of a real unstructured database
提出了一个简单的电路实现的预言Grover的量子搜索的一个真正的非结构化的经典数据库。甲骨文包含一种量子可访问的经典内存,它存储数据库。
2015-11-16 quant-ph
Hardware Efficient Quantum Search Algorithm
量子计算通过利用量子并行性,即,态的叠加特别是,量子搜索被广泛用于各种计算困难的问题。Grover的搜索算法在未排序的数据库中找到目标元素,比经典搜索具有二次加速比,并且已被证明在对数据库的查询次数方面是最优的。然而,挑战在于Grover的搜索算法导致大量的量子门,这使得它对于噪声中间尺度量子(NISQ)计算机是不可行的。在本文中,我们提出了一种新的硬件有效的量子搜索算法来克服这一挑战。我们的核心思想是用低成本的局部扩散代替全局扩散操作。我们的分析表明,我们的算法具有类似的预言复杂度的原始Grover的搜索算法,而显着减少了电路深度和门数。电路成本的降低导致系统成功率的显着提高,为NISQ机器上的量子搜索铺平了道路。
2021-03-26 quant-ph
Space Searches with a Quantum Robot
量子机器人被描述为移动量子计算机和辅助系统,可以在任意环境中移动并与之交互。它们的动力学被给定为由交替计算和动作阶段序列组成的任务。一个任务的例子被认为是一个量子机器人搜索空间区域,找到一个系统的位置。通过考虑使用Grover算法来处理搜索结果,研究了搜索可以比经典搜索更有效的可能性。对于可逆搜索,这是有问题的,原因有二。一是消除搜索过程中产生的纠缠。另一个是即使可以避免纠缠,在2-D空间区域的搜索过程并不比经典搜索更有效。然而,3维或更多维空间区域的量子搜索比经典搜索更有效。简要总结了量子机器人独立于这些结果而有趣的原因。
2001-06-26 quant-ph
General framework for quantum search algorithms
Grover的量子搜索算法通过使用这些状态的选择性变换来驱动量子计算机从准备好的初始状态到期望的最终状态。在这里,我们分析一个框架时,一个选择性的transformations被替换为一个更一般的酉变换。我们的框架封装了Grover算法的几个以前的概括。我们表明,一般的量子搜索算法可以通过控制变换,通过辅助量子比特得到改进。作为这种改进的一个特例,我们得到了一个更快的二维空间搜索量子算法。
2009-07-06 quant-ph
Partition of graphs and quantum walk based search algorithms
在本文中,我们展示了减少方法的搜索算法的图使用量子行走。通过对给定的图使用一种称为公平划分的图划分方法,确定搜索算法的“有效子空间”,以减小问题的规模。介绍了量子漫步搜索算法的公平划分,给出了如何确定有效子空间和约化算子。
2018-12-16 quant-ph
Adiabatic quantum search algorithm for structured problems
量子计算的研究一直是由希望找到有效的量子算法来解决经典难题。在这种情况下,量子算法的局部绝热演化已被证明可以解决一个非结构化的搜索问题的二次加速超过经典的搜索,就像格罗弗的算法。在本文中,我们研究如何结构的搜索问题可能被利用,以进一步提高这些量子绝热算法的效率。我们表明,通过嵌套一个部分搜索到一个全局搜索的变量减少,它是可能的设计量子绝热算法的复杂性,虽然仍然是指数级的,增长与减少的顺序在问题的大小。
2003-04-04 quant-ph
Quantum searching with continuous variables
提出了一种连续变量的快速量子搜索算法。其结果是量子连续变量模拟Grover算法最初提出的量子比特。阿达玛的连续变量模拟(即,傅立叶变换)操作与关于量子态的平均值的反演结合使用,以允许以给出使用经典连续变量的搜索算法的平方根加速的方式近似识别未知的量子态。此外,我们表明,这种量子搜索算法是强大的广义傅立叶变换连续变量。
2000-06-07 quant-ph
A Framework for Structured Quantum Search
本文提出了一种用于一般组合搜索的量子算法,它利用搜索空间的底层结构来增加找到解的概率。该算法展示了相干量子系统如何与抽象搜索空间的底层结构相匹配,并且在分析上比以前的结构化搜索方法更简单。该算法的经验评估与各种搜索问题,并证明是特别有效的搜索与许多限制。此外,该算法提供了一个简单的框架,利用搜索算法。它还表现出相同的相变的搜索难度,发现复杂的经典搜索方法,这表明它是有效地使用的问题结构。
1997-01-13 quant-ph
An Algorithm to Speed Up Quantum Search
由于研究工作仍在进行中,该论文已被撤回。
2006-12-18 quant-ph
An Alternative Algorithm for the Database Search Problem on a Quantum Computer
论文已经撤回
1998-09-03 quant-ph
Similarity between Grover's quantum search algorithm and classical two-body collisions
通过研究量子搜索算法中平均运算的反演性质,发现量子搜索与两个刚体碰撞过程的相似性。从这种相似性出发,讨论了一些相关问题。
2002-09-12 quant-ph
Local Search Methods for Quantum Computers
局部搜索算法利用了搜索状态之间的邻域关系,通常能很好地解决各种NP难的组合搜索问题。本文展示了量子计算机如何也可以使用这些邻域关系。这样的局部量子搜索的一个例子是经验评估的可满足性(SAT)问题,并示出为高度约束的情况下是特别有效的。对于具有中等数量约束的问题,尽管局部方法使用的搜索空间小得多,但它在利用问题结构方面比增量量子方法的效率要低。
1998-02-16 quant-ph
Quantum Local Search with the Quantum Alternating Operator Ansatz
本文提出了一种新的求解约束组合优化问题量子近似优化的混合局部搜索算法。我们专注于最大独立集问题,并展示了量子局部搜索的能力,以解决量子设备上的几个量子比特的大型问题实例。这种混合算法迭代地找到独立的集仔细构造的邻域,并结合这些解决方案,以获得一个整体的解决方案。我们研究了该算法的性能3-正则,社区和Erdens-Rényi图与多达100个节点。
2022-08-11 quant-ph
Thermodynamic Analysis of Classical and Quantum Search Algorithms
我们从热力学的角度分析了经典和量子搜索算法的性能,重点是时间,能量和内存大小等资源。我们考虑两个与后量子密码学相关的例子:Grover的搜索算法和碰撞发现的量子算法。使用班尼特的“布朗”模型的低功耗可逆计算,我们表明经典的算法,这些量子算法具有相同的渐近能耗。因此,查询复杂度的量子优势并不意味着这些热力学资源成本的降低。此外,我们提出了现实的估计资源成本的量子和经典的搜索,为不久的将来的计算技术。我们发现,如果内存是便宜的,经典的穷举搜索可以令人惊讶的竞争力与格罗弗的算法。
2017-09-29 quant-ph
Quantum search algorithm as an open system
我们将量子搜索算法作为一个开放系统来研究。更具体地说,我们分析了该算法的外部单色场的响应,以及由测量过程引入的退相干。我们发现,搜索算法是强大的许多外部相互作用。
2006-09-19 quant-ph
Depth optimization of quantum search algorithms beyond Grover's algorithm
Grover的量子搜索算法比经典算法提供了二次加速。计算复杂度取决于对oracle的查询次数。然而,深度是一个更现代的度量噪声中等规模的量子计算机。我们提出了一种新的量子搜索算法的深度优化方法。我们表明,格罗弗的算法是不是最佳的深度。我们提出了一个量子搜索算法,它可以分为几个阶段。每个阶段都有一个新的初始化,这是数据库的重新缩放。这减少了错误。多级设计对于量子搜索算法的并行运行是自然的。
2020-03-27 quant-ph
Arbitrary phase rotation of the marked state can not be used for Grover's quantum search algorithm
澄清了一种误解,即标记态的任意相位旋转和Grover搜索算法中平均运算的逆运算可以用来构造效率较低的量子搜索算法.标记态相位的$π$旋转不仅是效率的选择,而且在Grover的量子搜索算法中也是至关重要的。实验结果还表明Grover量子搜索算法具有较好的鲁棒性。
1999-04-21 quant-ph
Fast quantum search algorithm and Bounds on it
我们重铸格罗弗的广义搜索算法的几何语言,即使当状态不是近似正交的。我们提供了一个可能的搜索算法的基础上的任意酉变换,可以进一步加快的步骤。我们讨论了当幺正算符随时间变化时转移矩阵元的上下界,从而暗示量子搜索过程不能太快或太慢。这是量子计算不同于经典计算的一个显著特征。量子力学的不确定性关系限制了搜索过程。同时也讨论了时间相关搜索中的扰动问题和其它问题。
1998-07-24 quant-ph
Maximum Speedup in Quantum Search : O(1) Running Time
最近提出了基于广义量子搜索哈密顿量的连续时间算法。在这封信中,我们考虑广义量子搜索哈密顿量的运行时间。我们给出了一个令人惊讶的结果,即在广义哈密顿量中量子搜索的最大加速比是O(1)运行时间,而与总态数无关。这似乎违反了Zalka的证明,即量子搜索中的二次加速比是最优的。然而,Giovannetti等人的论点,即量子加速来自子系统之间的相互作用(或等效纠缠)(并且与Margolus和Levitin定理有关)支持我们的结果。
2003-11-25 quant-ph
Quantum Algorithms: Database Search and its Variations
追求量子计算的驱动力是令人兴奋的可能性,即量子算法可以比它们的经典类似物更有效。关于这个问题的研究已经揭示了这是如何发生的几个方面。近年来,人们发现了聪明的量子算法,尽管不是系统性的,但该领域仍在积极研究中。本文介绍量子数据库搜索算法。它的扩展的量子空间搜索算法也被描述。
2011-02-10 quant-ph
Quantum error correction of systematic errors using a quantum search framework
复合脉冲是一种用于消除系统控制误差的量子控制技术。我们提出了一种新的复合脉冲序列的灵感来自量子搜索。与以前的技术相比,我们的技术可以校正更广泛的系统误差--包括例如非线性过旋转误差。脉冲序列的级联可以将系统误差减小到任意小的水平。
2005-06-28 quant-ph
Quantum search of partially ordered sets
我们调查的推广量子搜索的非结构化和全序集搜索偏序集(偏序集)。两个模型的偏序集搜索被认为是。在这两个模型中,我们表明,量子算法可以实现最多的查询复杂性的二次改进经典算法,对数因子,我们也给量子算法,几乎实现了这种最佳的降低复杂性。在一个模型中,我们给出了一个改进的量子算法来搜索森林类偏序集;在另一个模型中,我们给出了一个O(sqrt(m))-查询的量子算法来搜索m*m个按行和列排序的数组中的偏序集.这导致了一个量子算法,它在O(sqrt(n))时间内找到两个n个整数的排序列表的交集,这是最优的。
2007-03-02 quant-ph
An RNN-policy gradient approach for quantum architecture search
本文提出一种基于深度强化学习的 RNN-策略梯度量子架构搜索方法,利用强化学习控制器和分层搜索自动设计电路,在分类任务上获得更高准确率且门与参数更少。
2024-05-09 quant-ph
Transition Probabilities in Generalized Quantum Search Hamiltonian Evolutions
量子计算中的一个相关问题是,根据薛定谔的量子力学演化,一个合适的驱动哈密顿量可以多快地将源态驱动到目标态。在本文中,我们详细研究了计算从源态到目标态的跃迁概率所需的计算方面的连续时间量子搜索问题定义的多参数广义时间无关的哈密顿量。特别是,量化的量子搜索的速度(最小搜索时间)和保真度(最大成功概率)方面的性能,我们考虑了各种特殊情况下出现的广义哈密顿量。在最优量子搜索的背景下,我们发现它有可能在最小搜索时间方面胜过著名的Farhi-Gutmann模拟量子搜索算法。相反,在近最优量子搜索的背景下,我们表明,它是可能的,以确定次优搜索算法能够优于最优搜索算法,如果只有一个足够高的成功概率寻求。最后,我们简要地讨论了速度和保真度之间的权衡的相关性,强调量子信息处理的理论和实践重要性的问题。
2020-02-06 quant-ph
Grover Search Inspired Alternating Operator Ansatz of Quantum Approximate Optimization Algorithm for Search Problems
该研究利用绝热量子搜索与绝热量子计算的框架映射,通过对绝热量子搜索的含调度哈密顿量做Trotter化得到QAOA的变分参数,无需迭代机器学习即可将Grover搜索的最优性能迁移至QAOA框架。
2023-04-28 quant-ph
Implementation of efficient quantum search algorithms on NISQ computers
尽管Grover的非结构化搜索算法已经出现,但其在近期量子设备上的成功实现仍然有限。我们应用三种策略来减少与实现量子搜索算法相关的错误。我们改进的搜索算法已经在IBM量子处理器上实现。使用它们,我们展示了三个和四个量子比特的搜索算法,与以前的作品相比,具有更高的平均成功概率。我们首次在IBM量子处理器上成功执行了五量子位搜索。结果已经使用退化率进行了基准测试,退化率是实验成功概率和理论成功概率之间的比率。退化率的快速衰减支持我们的分而治之的策略。我们提出的策略也是有用的量子搜索算法在后NISQ时代的实现。
2021-07-12 quant-ph
Robust Quantum Walk Search Without Knowing the Number of Marked Vertices
基于量子游动的图上标记点搜索已经有了大量的研究,Grover算法可以看作是一种基于量子游动的特殊图上标记点搜索算法。然而,现有的基于量子行走的搜索算法存在严重的“soufflé”问题,即当搜索步数大于正确步数时,找到标记顶点的成功概率会急剧下降甚至为零,从而严重降低了算法的鲁棒性和实用性.令人惊讶的是,虽然Grover算法的蛋奶酥问题已经引起了足够的关注,但如何在一般的基于量子行走的搜索算法中解决这个问题在文献中是缺失的。在这里,我们提出了一个新的基于量子行走的搜索框架,在不牺牲量子加速比的情况下实现鲁棒性,从而开始研究克服基于量子行走的搜索算法的蛋奶酥问题。在此框架下,对于任意可调参数$ε$,只要搜索步数$h$满足$h \geq \ln(\frac{2}{\sqrtε})\sqrt{N} + 1$,量子算法就能以至少$ 1-ε$的概率找到$N$ -顶点{ \it完全二分图}上的标记顶点.注意,算法不需要知道标记顶点的确切数量。从而得到了具有较强鲁棒性和实用性的量子搜索算法。
2022-11-19 quant-ph
Searching with Quantum Computers
本文通过类比概率计算来介绍量子计算。给出了量子搜索算法的一个基本描述,并以一种新颖的方式将该算法表示为一个C程序。
2000-11-30 quant-ph