คำถามติดแท็ก algorithm

ฉันสนใจในอัลกอริทึมควอนตัมที่ได้รับเป็นอินพุทลำดับ n บิตและที่ผลิตออกเป็นรุ่น reshuffled (เปลี่ยนแปลง) ของลำดับ n บิตนี้ เช่นถ้าอินพุตเป็น 0,0,1,1 (ดังนั้น n = 4 ในกรณีนี้) คำตอบที่เป็นไปได้คือ: 0,0,1,1 0,1,0,1 0,1,1,0 1,0,0,1 1,0,1,0 1,1,0,0 โปรดทราบว่าควรสร้างเพียงหนึ่งเอาต์พุตซึ่งจะถูกเลือกแบบสุ่มในเอาต์พุตที่ใช้ได้ทั้งหมด วิธีนี้จะนำไปใช้ที่ดีที่สุดในอัลกอริทึมควอนตัมได้อย่างไร? คำตอบสำหรับเรื่องนี้ได้เสนอไปแล้วซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของคำตอบสำหรับวิธีสร้างอัลกอริทึมควอนตัมที่สร้างลำดับ 2 n บิตด้วยจำนวน 1 บิตเท่ากันหรือไม่ . แต่ปัญหาของการแก้ปัญหาคือต้องใช้(n2)(n2)\binom{n}2ช่วย qubits ซึ่งมีขนาดใหญ่อย่างรวดเร็วถ้า n มีขนาดใหญ่ บันทึก: โปรดอย่าให้อัลกอริทึมแบบดั้งเดิมโดยไม่มีคำอธิบายใด ๆ ว่าขั้นตอนของอัลกอริธึมแบบคลาสสิคสามารถแมปกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมสากลได้อย่างไร สำหรับฉันมี 2 วิธีที่ดีในการตีความ"เลือกแบบสุ่มระหว่างผลลัพธ์ที่ดีที่สุดที่เป็นไปได้" : (1) ผลลัพธ์ที่ดีที่เป็นไปได้แต่ละรายการมีโอกาสเท่าเทียมกันในการเลือก (2) ทุกผลลัพธ์ที่ดีที่เป็นไปได้มีโอกาส> 0 ของการถูกเลือก

14 algorithm 

จากคำตอบที่ยอดเยี่ยมสำหรับคำถามเกี่ยวกับควอนตัมโบกอร์ทฉันก็สงสัยว่าสถานะปัจจุบันของศิลปะในอัลกอริทึมควอนตัมสำหรับการเรียงลำดับคืออะไร เพื่อความแม่นยำการเรียงลำดับจะถูกกำหนดที่นี่เป็นปัญหาต่อไปนี้: รับอาร์เรย์ของจำนวนเต็ม ( อย่าลังเลที่จะเลือกการเป็นตัวแทนของคุณแต่ชัดเจนเกี่ยวกับเรื่องนี้ฉันคิดว่านี่ไม่ใช่เรื่องไม่สำคัญ!) ของขนาดเราต้องการเปลี่ยนอาร์เรย์นี้เป็นอาร์เรย์เช่นเดียวกับอาร์เรย์ 'คือ reshufflings ของกันและกันและถูกจัดเรียงนั่นคือสำหรับทั้งหมดAAAAAAnnnAsAsA_sAsAsA_sAs[i]≤As[j]As[i]≤As[j]A_s[i]\leq A_s[j]i≤ji≤ji\leq j สิ่งที่รู้เกี่ยวกับเรื่องนี้? มีขอบเขตความซับซ้อนหรือการคาดเดาสำหรับบางรุ่นหรือไม่? มีอัลกอริทึมในทางปฏิบัติหรือไม่? เราสามารถเอาชนะการคัดแยกแบบคลาสสิกได้ (แม้ในกลุ่มbucketหรือradix sort ที่เกมของพวกเขาเอง (เช่นในกรณีที่ทำงานได้ดีหรือไม่))

13 algorithm  complexity-theory  speedup 

เจ้าหน้าที่ในทัวร์นาเมนต์คิวบ์ของ Rubik ใช้สองวิธีที่แตกต่างกันในการตรวจสอบคิวบ์ ปัจจุบันพวกเขาทำลายก้อนออกจากกันและรวมกันอีกครั้ง cubies ในการสุ่มของรูบิคคิวบ์กลุ่มGก่อนหน้านี้พวกเขาจะใช้การสุ่มลำดับของ Singmaster ย้ายRG กรัม⟨ U , D , F , B , L , R ⟩π∈Gπ∈G\pi\in GGGGggg⟨U,D,F,B,L,R⟩⟨U,D,F,B,L,R⟩\langle U,D, F, B, L, R\rangle อย่างไรก็ตามความยาวของคำ - จำนวนของการเคลื่อนไหวแบบสุ่มจำเป็นเพื่อที่จะได้อย่างเต็มที่แย่งก้อนดังกล่าวว่าแต่ละพีชคณิตเป็นประมาณเท่า ๆ กันน่าจะเกิดขึ้น - ไม่เป็นที่รู้จักในปัจจุบัน แต่จะต้องเป็น อย่างน้อย 20 ความยาวเสื้อสามารถเรียกเวลาผสมของสุ่มเดินบนกราฟเคย์ลีของกลุ่มลูกบาศก์รูบิคที่สร้างขึ้นโดยย้าย Singmaster \ langle U, D, F, B, L, Rtttggg∥G∥=43,252,003,274,489,856,000‖G‖=43,252,003,274,489,856,000\Vert G\Vert=43,252,003,274,489,856,000 202020ttt⟨U,D,F,B,L,R⟩⟨U,D,F,B,L,R⟩\langle U,D, …

13 algorithm 

ฉันพยายามจำลองอัลกอริธึมของ Deutsch (กรณีเบื้องต้นของอัลกอริธึม Deutsch-Josza) และฉันไม่แน่ใจว่าฉันจะดำเนินการตามควอนตัมพยากรณ์ที่จำเป็นสำหรับอัลกอริธึมในการทำงานได้อย่างไรโดยไม่ต้องเอาชนะวัตถุประสงค์ของอัลกอริธึม สิ่งที่ฟังก์ชั่นอินพุตคือโดยการประเมินฟังก์ชั่น

13 algorithm  simulation  deutsch-jozsa-algorithm  oracles 

คำถาม ฉันต้องการที่จะใช้โกรเวอร์-อัลกอริทึมในการค้นหาฐานข้อมูลไม่ได้เรียงลำดับสำหรับองค์ประกอบxxxxตอนนี้คำถามเกิดขึ้นฉันจะเริ่มต้นดัชนีและมูลค่าของฐานข้อมูลด้วย qubits ได้อย่างไร ตัวอย่าง สมมติว่าฉันมี444 qubits ดังนั้น24= 1624=162 ^ 4 = 16ค่าคลาสสิกสามารถถูกแมป ฐานข้อมูลไม่ได้เรียงลำดับของฉันdddมีองค์ประกอบดังต่อไปนี้: d[ ค่า] = [ 3 , 2 , 0 , 1 ]d[Value]=[3,2,0,1]d [\text{Value}] = [3,2,0,1] ] ฉันต้องการค้นหาx = 2d= 10ข= | 10 ⟩x=2d=10b=|10⟩x = 2_d = 10_b = |10\rangle ⟩ วิธีการของฉัน: ดัชนีฐานข้อมูลdddกับd[ ( ดัชนีมูลค่า) ] = …

12 algorithm  qiskit  grovers-algorithm 

สองประเทศที่เป็นที่รู้จักกันดีคือรัฐ GHZ - รัฐและ -state กับขวา)| ψ⟩=1 / 2-√( | 0 ⟩⊗ n+ | 1 ⟩⊗ n)|ψ⟩=1/2(|0⟩⊗n+|1⟩⊗n)|\psi\rangle = 1/\sqrt{2}\left( |0\rangle^{\otimes n} + |1\rangle^{\otimes n}\right)WnWnW_nW3= 1 / 3-√( | 100 ⟩ + | 010 ⟩ + | 001 ⟩ )W3=1/3(|100⟩+|010⟩+|001⟩)W_3 = 1/\sqrt{3}\left(|100\rangle + |010\rangle + |001\rangle\right) การสร้าง GHZ-state นั้นง่ายสำหรับเอง อย่างไรก็ตามการใช้ -นั้นยากกว่า …

12 algorithm  entanglement  quantum-state 

ตามที่ชื่อแนะนำฉันกำลังค้นหาตัวอย่างที่เผยแพร่ของอัลกอริทึมควอนตัมที่นำไปใช้กับปัญหาในการคำนวณทางชีววิทยา เห็นได้ชัดว่าราคาจะสูงที่ตัวอย่างการปฏิบัติที่ไม่อยู่ (ยัง) - สิ่งที่ฉันสนใจในการใด ๆ ที่หลักฐานของแนวคิด ตัวอย่างปัญหาการคำนวณทางชีววิทยาในบริบทนี้คือ: การทำนายโครงสร้างโปรตีน (ทุติยภูมิ, ตติยภูมิ) การผูกมัดยา - ลิแกนด์ การจัดตำแหน่งหลายลำดับ สภา De-novo โปรแกรมการเรียนรู้ของเครื่อง ฉันพบการอ้างอิงเช่นเดียวที่ฉันคิดว่าเป็นตัวอย่างของสิ่งที่ฉันกำลังมองหา ในการวิจัยนี้ D-Wave ถูกใช้สำหรับการถอดรหัสปัจจัยการผูกอย่างไรก็ตามมันจะน่าสนใจที่จะมีตัวอย่างนอกขอบเขตของการคำนวณควอนตัมอะเดียแบติก การหลอมควอนตัมกับการเรียนรู้ของเครื่องจักรแบบคลาสสิกนำไปใช้กับปัญหาทางชีววิทยาการคำนวณที่ง่ายขึ้น มีหลายอย่างในแง่ของการจำลองควอนตัม ในขณะที่พวกเขาไม่ได้จำลองในระดับที่มักจะคิดว่าเกี่ยวข้องกับชีววิทยา แต่ก็อาจจินตนาการได้ว่างานวิจัยชิ้นนี้เป็นสารตั้งต้นในการสร้างแบบจำลองโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีความสำคัญทางชีวภาพ (เหนือสิ่งอื่นใด) การคำนวณควอนตัมคลาวด์ของนิวเคลียสอะตอม การจำลองควอนตัมที่ปรับขนาดได้ของพลังงานระดับโมเลกุล ดังนั้นนอกเหนือจากการถอดความจากปัจจัยการถอดความและการจำลองควอนตัมแล้วยังมีข้อพิสูจน์อื่น ๆ เกี่ยวกับแนวคิดที่มีอยู่และเกี่ยวข้องกับชีววิทยาหรือไม่? อัปเดต:ฉันยอมรับคำตอบที่ดีที่สุดแล้ว แต่ฉันจะทำการเช็คอินเพื่อดูว่ามีอีกตัวอย่างใดบ้าง นี่คืออีกสิ่งหนึ่งที่ฉันพบว่าค่อนข้างเก่าแก่ (2010) ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อแสดงให้เห็นถึงความสอดคล้องของโปรตีนพลังงานต่ำในแบบจำลองโครงข่ายโปรตีนขัดแตะ - รวมถึงสิ่งพิมพ์ D-Wave

12 algorithm  machine-learning  applications 

สมมติว่าคุณมี PDE ที่คุณต้องการแก้ไข คุณจะใช้อัลกอริทึมควอนตัมแบบใดในการแก้ปัญหา เราจะป้อนปัญหาของเราในคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้อย่างไร สิ่งที่จะเป็นผลลัพธ์และในรูปแบบใด? ฉันรู้ว่าอัลกอริทึมควอนตัมสำหรับการแก้ปัญหาระบบเชิงเส้น (มักเรียกว่า HHL แต่จริงๆแล้วนี่เป็นชื่อที่ไม่ดีเนื่องจากเวอร์ชันอื่นไม่ใช่ของผู้เขียน HHL) ได้รับการระบุไว้ก่อนหน้านี้ แต่อาจมีวิธีอื่น ๆ นอกจากนี้เนื่องจากถือว่าเป็นรูทีนย่อยเอาต์พุตคือควอนตัมและถ้าคุณไม่ต้องการสถิติจากมันหรือใช้เป็นอินพุตของอัลกอริทึมควอนตัมอื่น

12 algorithm 

มีอัลกอริธึมควอนตัมมาตรฐานที่เป็นธรรมจำนวนมากที่ทุกคนสามารถเข้าใจได้ภายในกรอบที่คล้ายกันมากจากปัญหาของอัลกอรึทึมของไซม่อนไซมอนการค้นหาของโกรเวอร์อัลกอริทึมของชอร์และอื่น ๆ ขั้นตอนวิธีการหนึ่งที่ดูเหมือนว่าจะแตกต่างอย่างสิ้นเชิงเป็นอัลกอริทึมสำหรับการประเมินโจนส์พหุนาม ยิ่งไปกว่านั้นดูเหมือนว่านี่เป็นอัลกอริทึมที่สำคัญในการทำความเข้าใจในแง่ที่ว่ามันเป็นปัญหาที่สมบูรณ์แบบ BQP : มันแสดงให้เห็นถึงพลังที่เต็มไปด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม นอกจากนี้สำหรับตัวแปรของปัญหาก็DQC-1 ที่สมบูรณ์คือมันแสดงถึงอำนาจเต็มของหนึ่ง qubit อัลกอริทึมโจนส์พหุนามกระดาษนำเสนอขั้นตอนวิธีการในทางที่แตกต่างกันมากกับอัลกอริทึมควอนตัมอื่น ๆ มีวิธีที่คล้ายกัน / คุ้นเคยมากกว่าที่ฉันสามารถเข้าใจอัลกอริทึม (โดยเฉพาะรวมในตัวแปร DQC-1 หรือเพียงแค่วงจรทั้งหมดในตัวแปร BQP-Complete)?ยูUU

12 algorithm  circuit-construction  bqp 

คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถจำลองระบบควอนตัมอื่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นจะต้องมีการจัดเรียงของการตั้งค่ายางลบยางลบควอนตัม ผมอยากจะเห็นเช่นเทียบเท่าวาดเป็นวงจรควอนตัมอยู่ในตัวแปรของการเลือกที่ล่าช้าควอนตัมยางลบ หนึ่ง (ควอนตัม) ก่อให้เกิดการทดลองของยางลบควอนตัมคือ: คุณสร้างการทดสอบร่องรบกวนคู่ที่คุณได้รับซึ่งทางข้อมูลโดยการ "เสแสร้ง" โฟตอนในด้านหน้าของแต่ละช่องโดยใช้พารามิเตอร์ที่เกิดขึ้นเองลงแปลง (ฟิสิกส์ที่ไม่สำคัญ สำหรับข้อโต้แย้งของฉันจุดที่เรามีโฟตอนใหม่ที่เราสามารถวัดได้เพื่อรับข้อมูลที่ทาง) รูปแบบการแทรกสอดจะหายไปโดยธรรมชาติเว้นแต่เราจะสร้างยางลบควอนตัม: ถ้าโฟตอน "สองเท่า" ที่มีข้อมูลซึ่งทางนั้นซ้อนทับผ่านเครื่องส่งสัญญาณ 50-50 คานในลักษณะที่ไม่สามารถวัดข้อมูลทางใดได้อีก รูปแบบการรบกวนปรากฏขึ้นอีกครั้ง อยากรู้อยากเห็น ฉันดูเหมือนจะไม่สามารถค้นหาความเท่าเทียมที่น่าเชื่อถือสำหรับรูปแบบการรบกวนและสำหรับยางลบควอนตัมในประตูควิบิต แต่ฉันก็ชอบที่จะทำการทดลอง (และที่จริงแล้วเป็นเรื่องจริง) ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมด้วย ฉันต้องใช้โปรแกรมใด (วงจรควอนตัม) บนคอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อทำเช่นนั้น?

12 algorithm  quantum-gate  circuit-construction 

ฉันมาจากพื้นหลังวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์และฉันพบว่ามันยากที่จะตัดสินใจเกี่ยวกับทรัพยากรที่ฉันควรมุ่งเน้นในขณะที่การเรียนรู้การคำนวณควอนตัมเนื่องจากมีมากที่จะอ่าน / ดู เป้าหมายสูงสุดของฉันคือการสร้างภาษาการเขียนโปรแกรมที่ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์ควอนตัมและบุคคลที่คล้ายกับ 1972 เมื่อ C ถูกสร้างขึ้น ในฐานะสื่อกลางที่เหมือนจริงฉันต้องการไปที่จุดของการเขียนโปรแกรมบน QISKit ของ IBM เพื่อที่ฉันจะต้องมีคู่มือการศึกษาแผนผังเพื่อรับพื้นหลังที่จำเป็นในสาขาฟิสิกส์และสาขาที่เกี่ยวข้องที่จำเป็นในการดำน้ำในสาขาการคำนวณควอนตัม สิ่งนี้มีอยู่แล้ว: รายการสั่งซื้อของแนวคิดและความสามารถที่ขาดไม่ได้ในการควบคุมซึ่งถ้าเป็นไปได้ยังกล่าวถึงวัสดุที่เพียงพอที่จะได้มาซึ่งสิ่งเหล่านั้นด้วย ? สมมติว่ามีความรู้วิชาฟิสิกส์ระดับมัธยม จัดทำคู่มือการศึกษาเช่นตั้งแต่ระดับเริ่มต้นไปจนถึงประเภทผู้เชี่ยวชาญ พยายามแสดงรายการทรัพยากรวิดีโอ / หนังสือที่ควรทำตามลำดับเหตุการณ์เพื่อให้เป็นผู้เชี่ยวชาญในด้านการคำนวณควอนตัมในระดับที่ฉันสามารถเขียนภาษาควอนตัมคอมพิวเตอร์ของฉันเอง (สมมติว่ามีทักษะ CS อื่น ๆ ในการเขียนภาษา) .

12 algorithm  programming  resource-request 

ฉันต้องการทราบว่าความซับซ้อนของเวลาใดที่พิจารณาว่ามีประสิทธิภาพ / ไม่มีประสิทธิภาพสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม สำหรับเรื่องนี้ฉันต้องรู้ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำงานได้กี่วินาทีต่อวินาที ใครสามารถบอกวิธีการคำนวณและปัจจัยขึ้นอยู่กับ (รายละเอียดการนำไปปฏิบัติหรือจำนวน qubits ฯลฯ )

11 algorithm  physical-realization  complexity-theory 

คำถามนี้คล้ายกันมากเพราะมีข้อความทั่วไปเกี่ยวกับปัญหาประเภทใดที่สามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นโดยใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัม? แต่คำตอบที่ให้กับคำถามนั้นส่วนใหญ่มองจาก มุมมองเชิงทฤษฎี / คณิตศาสตร์ สำหรับคำถามนี้ฉันสนใจในมุมมองเชิงปฏิบัติ / วิศวกรรมมากขึ้น ดังนั้นฉันอยากจะเข้าใจว่าปัญหาแบบไหนที่สามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยอัลกอริธึมเชิงควอนตัมมากกว่าที่คุณจะสามารถทำได้ด้วยอัลกอริทึมแบบดั้งเดิม ดังนั้นฉันจึงสมมติว่าคุณไม่มีความรู้ทั้งหมดเกี่ยวกับอัลกอริธึมแบบดั้งเดิมที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่สามารถแก้ปัญหาเดียวกันได้อย่างดีที่สุด! ผมทราบว่าสวนสัตว์ควอนตัมเป็นการแสดงออกถึงคอลเลกชันของปัญหาทั้งหมดที่มีอยู่ขั้นตอนวิธีการควอนตัมที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าขั้นตอนวิธีคลาสสิก แต่ฉันล้มเหลวในการเชื่อมโยงขั้นตอนวิธีการเหล่านี้เพื่อแก้ปัญหาโลกแห่งความจริง ฉันเข้าใจว่าอัลกอริทึมการแฟ็กตอริ่งของ Shor มีความสำคัญมากในโลกของการเข้ารหัส แต่ฉันได้แยกการเข้ารหัสอย่างจงใจออกจากขอบเขตของคำถามนี้เนื่องจากโลกของการเข้ารหัสเป็นโลกที่เฉพาะเจาะจงมากซึ่งสมควรได้รับคำถามของเขาเอง ในอัลกอริทึมควอนตัมที่มีประสิทธิภาพฉันหมายความว่าอย่างน้อยจะต้องมีหนึ่งขั้นตอนในอัลกอริทึมที่ต้องแปลเป็นวงจรควอนตัมบนคอมพิวเตอร์ควอนตัม n-qubit ดังนั้นโดยทั่วไปวงจรควอนตัมนี้คือการสร้าง xเมทริกซ์และการดำเนินการของมันจะทำให้หนึ่งในความเป็นไปได้ที่มีความเป็นไปได้บางอย่าง (วิ่งแตกต่างกันดังนั้นอาจให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน - ที่ดูดควันที่มีแนวโน้มของแต่ละความเป็นไปได้ที่ถูกกำหนดโดยเมทริกซ์ Hermitian ที่สร้างขึ้น x )2n2n2^n2n2n2^n2n2n2^n2n2n2^n2n2n2^n2n2n2^n ดังนั้นฉันคิดว่าจะตอบคำถามของฉันจะต้องมีบางแง่มุม / ลักษณะของปัญหาโลกแห่งความจริงที่สามารถแมปกับคูณเมทริกซ์เฮอร์มีเชียน ดังนั้นลักษณะ / ลักษณะเฉพาะของปัญหาในโลกแห่งความจริงสามารถถูกแมปกับเมทริกซ์ดังกล่าวได้อย่างไร2n×2n2n×2n2^n \times 2^n กับปัญหาที่เกิดขึ้นจริงในโลกที่ผมหมายถึงปัญหาที่เกิดขึ้นจริงที่อาจจะมีขั้นตอนวิธีการแก้ไขได้โดยควอนตัมผมไม่ได้หมายถึงโดเมนที่อาจจะมีการใช้ศักยภาพของอัลกอริทึมควอนตัม

11 algorithm  applications 

ฉันพยายามที่จะนำหน้ากระดาษที่มีชื่อเสียง (?) Quantum algorithm สำหรับระบบเชิงเส้นของสมการ (Harrow, Hassidim & Lloyd, 2009) (รู้จักกันอย่างแพร่หลายว่าเป็นกระดาษอัลกอริทึม HHL09 ) ในขณะนี้ ในหน้าแรกพวกเขาพูดว่า : เราร่างแนวคิดพื้นฐานของอัลกอริทึมของเราที่นี่แล้วพูดคุยรายละเอียดเพิ่มเติมในส่วนถัดไป ได้รับเทียนเมทริกซ์ และหน่วยเวกเตอร์สมมติว่าเราต้องการที่จะหา ความพึงพอใจของ{ข} (เราจะพูดถึงคำถามที่มีประสิทธิภาพในภายหลังรวมถึงวิธีการที่สมมติฐานที่เราทำเกี่ยวกับ และสามารถผ่อนคลายได้) ก่อนอื่นอัลกอริทึมแทน เป็นสถานะควอนตัม{i ต่อไปเราจะใช้เทคนิคการจำลองมิลโตเนียน [3, 4] เพื่อใช้ กับA → b → x A → x = → b A → b → b | b ⟩ = ∑ N …

11 algorithm  hhl-algorithm  phase-estimation 

ให้เราสมมติว่าเรามีควอนตัมและคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกเช่นนั้นการทดลองการดำเนินการเชิงตรรกะเบื้องต้นของการแยกตัวประกอบทางคณิตศาสตร์แต่ละครั้งนั้นมีค่าใช้จ่ายเท่า ๆ กันในคลาสสิกและในการแยกตัวประกอบควอนตัม: หนึ่ง?

11 algorithm  speedup