ACSS-q: Algorithmic complexity for short strings via quantum accelerated approach
在本研究中，我们提出了一个量子线路，利用编码定理的方法来估计算法的复杂度。这加速了在数据中推断算法结构以发现因果生成模型。计算模型在时间和空间资源上受到限制，以使其在逼近目标度量时是可计算的。基于我们的早期工作，允许执行自动机的叠加的量子线路的设计。作为一个应用实例，提出了一个基于算法复杂度的蛋白质相互作用本体应用框架。使用小规模量子计算机，这有可能增强经典块分解方法的结果，以弥合基于熵的方法中的因果差距。
2020-09-18 cs.CC cs.ET cs.FL
Quantum algorithmic information theory
量子算法信息论的议程，按“自上而下”的顺序，是量子停止幅度，其次是量子算法信息内容，这反过来又需要量子计算理论。量子信息理论所处理的量子比特是量子计算所处理的基本原子。量子计算的理论将基于通用量子计算机的模型，其基本单元是能够进行任意$U(2)$变换的双端口干涉仪。所有这些考虑的基础是量子理论，特别是希尔伯特空间量子力学。
1995-10-05 quant-ph
An Algorithmic Argument for Nonadaptive Query Complexity Lower Bounds on Advised Quantum Computation
本文采用了一个强大的参数，称为算法的参数，证明了量子查询复杂性的多块有序搜索问题的下界，在该问题中，给定一个块号i，我们要找到一个位置的目标关键字在第i块的有序列表。除了大量研究的多项式和对手的量子查询复杂度下限的方法，我们的论点表明，多块有序搜索需要大量的非自适应的Oracle查询的黑盒模型的量子计算，也补充了建议。我们的论点也适用于计算复杂性理论的概念：量子真值表归约和量子真值表自动归约。
2004-07-15 cs.CC quant-ph
Quantum Mechanics and Algorithmic Randomness
一个经典硬币的长序列投掷产生一个明显随机的比特串，但经典随机性是一种错觉：经典生成的比特串的算法信息内容几乎完全取决于初始条件的描述。这封信提出了一个简单的论点，相比之下，通过投掷量子硬币产生的比特序列几乎可以肯定是真正的（算法上）随机的。这个结果可以被解释为对贝尔无隐变量定理的强化，并且依赖于因果关系和量子纠缠，与贝尔最初的论点类似。
2000-12-13 quant-ph
Algorithmic Primitives for Quantum-Assisted Quantum Control
我们讨论了两个原始的算法来评估重叠和过渡矩阵的时间序列，这是用来构建各种量子辅助量子控制算法实现NISQ设备。与以前的方法不同，我们的方法绕过了断层扫描完整的测量，而是仅仅依赖于单个量子比特的测量。我们分析了组成算法的电路复杂性和Trotterization和测量误差所产生的噪声源。
2020-11-27 quant-ph
Algorithmic cooling for resolving state preparation and measurement errors in quantum computing
状态准备和测量误差通常被认为是不可区分的。区分状态准备（SPAM）误差和测量误差的问题对于表征量子处理器的领域很重要。在这项工作中，我们提出了一种方法来分别表征垃圾邮件错误使用一种新型的算法冷却协议称为基于测量的算法冷却（MBAC）。MBAC假设能够对单个量子位执行（可能不完美的）投影测量，这在许多现代量子处理器上都可用。我们表明，MBAC可以显着减少状态准备误差在现实的假设下，与一个小的开销，可以由可测量的量的上限。因此，MBAC不仅可以成为衡量近期量子处理器的有价值的工具，而且还可以以算法的方式提高量子处理器的性能。
2022-03-15 quant-ph
Algorithmic complexity of quantum capacity
最近，香农发展的通信理论已经通过利用量子理论的规则扩展到量子领域。后者源于复向量空间。然而，复数（以及实数）只是理想化，在我们只能处理有理数的实践中，它们是不可用的。这一事实自然引出了一个问题，即量子通道容量的发展概念是否真正抓住了它们传输信息的能力。在这里，我们针对量子容量来回答这个问题。为此，我们求助于半可计算性的概念，以近似（有理数）描述量子态和量子信道映射。然后，我们引入算法熵（如算法量子相干信息），并推导出相关的性质。最后，我们定义了算法量子容量，并证明了它等于标准量子容量。
2017-04-17 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum noise can enhance algorithmic cooling
热浴制冷技术（Heat-Bath Chromic Cooling Techniques，HBAC）是一种用于纯化量子系统中目标元素的技术。这些方法将熵从目标元素压缩并转移到系统的辅助元素中。在理想的无噪声条件下，研究了制冷机的制冷性能。然而，现实的实现是不完美的，并且出于实际目的，应该考虑噪声。在这里，我们分析现实噪声模型下的热浴制冷技术。令人惊讶的是，我们发现，在某些情况下，噪音可以提高性能，提高热浴制冷技术的冷却极限。我们数值模拟的噪音算法冷却的两个最佳策略，合作伙伴配对，和两种排序算法。我们发现，对于这两个过程，在广义振幅阻尼噪声存在下，过程收敛，渐近纯度可以高于无噪声过程。这为提高纯度开辟了新的途径，超越了热浴算法冷却。
2021-07-15 quant-ph
Heat Bath Algorithmic Cooled Quantum Otto Engines
我们建议替代量子奥托发动机，使用热浴算法冷却与伙伴配对算法，而不是等容冷却。将处于一个熵阱中的液态核磁共振系统视为工作流体。然后，详细分析了四冲程和二冲程量子奥托发动机的可提取功和热效率。在这些循环中，热浴算法冷却的作用是使用单个熵阱而不是两个。此外，这种冷却算法增加了发动机的功率，减少了一个循环所需的时间。
2019-01-04 quant-ph
Searching for evidence of algorithmic randomness and incomputability in the output of quantum random number generators
与伪随机数发生器相比，理想量子随机数发生器（QRNG）可以产生算法上随机且因此不可计算的序列。然而，验证算法的随机性和不可计算性的存在是一个不平凡的任务。我们提出了搜索算法的随机性和不可计算性的结果，从两个不同的QRNG的输出，通过应用测试的基础上的Solovay-Strassen测试素性和Chaitin-Schwartz定理。第一个QRNG使用量子真空涨落的测量。第二个QRNG是基于对纠缠单光子的偏振测量;对于这个发生器，我们使用了环形（因此是高度可压缩的）弦，这也使我们能够评估测试检测重复位模式的能力。与以前的算法随机性搜索相比，我们的研究将统计能力提高了近3个数量级。
2021-01-04 quant-ph
Quantum walks and their algorithmic applications
量子漫步是马尔可夫链的量子对应物。在这篇文章中，我们简要介绍了量子漫步，重点是它们的算法应用。
2004-05-06 cs.DS quant-ph
Algorithmic Idealism III: "Algorithmic State" Formulation of Quantum Mechanics
本研究提出算法唯心主义框架，将量子力学重新诠释为计算过程，通过智能体-环境反馈循环建模现实，以信息结构解释核心量子现象，提出新公设并解决相关哲学问题，为基础物理学提供新视角。
2025-01-20 physics.hist-ph quant-ph
The definition of a random sequence of qubits: from Noncommutative Algorithmic Probability Theory to Quantum Algorithmic Information Theory and back
本文在量子自由概率论的框架下研究了量子比特随机序列的定义问题，指出了它与量子信息论的联系
2001-04-08 cs.CC math-ph math.MP
On the Algorithmic Content of Quantum Measurements
我们表明，给定的量子测量，对于绝大多数纯态，没有产生有意义的信息。这与量子测量结果的数量无关。由于守恒不等式，这种随机噪声不能被处理成相干数据。
2021-05-14 cs.CC quant-ph
Quantum algorithmic differentiation
在这项工作中，我们提出了一个算法来执行算法微分的背景下，量子计算。我们提出了两个版本的算法，一个是完全量子和员工的经典步骤（混合方法）。由于初等函数的实现已经可以在量子计算机上实现，因此我们提出的方案可以很容易地应用。此外，由于量子计算机上的某些步骤（如CNOT运算符）可以（或将）比经典计算机更快，我们的程序可能最终证明量子算法微分相对于经典算法微分具有优势。
2021-01-16 physics.comp-ph quant-ph
Algorithmic No-Cloning Theorem
我们引入了算法互信息和量子态稀有度的概念。这些定义在酉变换和部分迹上具有守恒不等式。我们表明，绝大多数的纯态有分钟的自我算法的信息。我们提供了一个算法的变体，不克隆定理，通过表明，只有一小部分的量子纯态可以克隆不可忽略的算法信息量。我们还提供了一个链规则不等式量子算法熵。我们表明，稀有性不增加POVM测量。
2021-01-10 cs.CC quant-ph
Algorithmic quantum simulation of memory effects
提出了一种用积分微分演化方程描述记忆效应的算法量子模拟方法。它包括系统地使用微扰理论技术和马尔可夫量子模拟器。我们的方法旨在有效地模拟完全积极和非积极的动态，而不需要工程非马尔可夫环境。最后，我们发现，小的误差范围可以达到多项式缩放资源，评估所需的时间进行模拟。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Algorithmic Information Theoretic Issues in Quantum Mechanics
在不考虑综述部分的情况下，介绍和分析了有限基数理论在量子力学算法信息问题上的一系列新观点
2004-02-06 cs.CC math-ph math.MP
Quantum Kolmogorov complexity and quantum correlations in deterministic-control quantum Turing machines
本文扩展 dcq-TM 以处理混合态并定义量子态 Kolmogorov 复杂度，据此分析经典表示、不可复制性与量子关联，提出满足信息对称性的算法互信息。
2024-01-15 cs.CC math-ph math.MP
Algorithmic Superactivation of Asymptotic Quantum Capacity of Zero-Capacity Quantum Channels
零容量量子信道的超激活使得可以使用两个具有正联合容量的零容量量子信道用于它们的输出。目前，我们没有理论背景来描述超活跃零容量信道的所有可能组合;因此，可能存在许多其他可能的组合。在实践中，为了发现这种超活性零容量信道对，我们必须分析一组非常大的可能的量子态、信道模型和信道概率。目前还没有非常有效的算法工具来实现这一目的。本文提出了一种有效的算法方法，找到这样的组合。我们的方法可以是一个非常有价值的工具，提高容错量子计算的结果和可能的通信技术在非常嘈杂的量子信道。
2012-08-27 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum nonlocality without hidden variables: An algorithmic approach
量子力学是定域的还是非定域的？不同的配方/解释（FI）的QM，有或没有隐藏的变量，建议不同的答案。不同的FI可以被看作是不同的算法，这导致我们提出一个局部性的算法定义，根据这个定义，一个理论是局部的当且仅当至少存在一个FI，其中该FI的所有不可约元素都是局部的。没有这样的量子力学的FI是已知的事实强烈支持量子非定域性。
2007-03-14 hep-th math-ph math.MP
A statistical mechanical interpretation of algorithmic information theory
我们开发了一个统计力学的解释算法信息论通过引入热力学量的概念，如自由能，能量，统计力学熵，比热，到算法信息论。我们调查这些数量的属性，通过程序大小的复杂性，从算法的随机性的角度来看。然后发现，在解释中，温度起着所有这些热力学量的值的压缩率的作用，其中包括温度本身。反映这种自参考性质的压缩率的温度，我们得到不动点定理的压缩率。
2008-01-28 cs.CC cs.IT math.IT
