量子自然语言处理 (QNLP) 是指在量子硬件上对自然语言进行规范化实现,规范化是指组合语言结构(包括语法)与量子系统组合方式相匹配。自然语言分类分布组合 (DisCoCat) 模型 [8] 实现了这种规范嵌入。其中一个例子是预群 [15] 方面的语法结构与二分纠缠的组合量子结构 [1] 的完美匹配。事实上,DisCoCat 直接受到类似远距传物行为的启发 [5]。除了现代自然语言处理 (NLP) 中常见的向量空间和内积之外,DisCoCat 还采用了其他一些量子理论特征,例如用于表示形容词、动词和关系代词含义的投影仪谱 [17, 12, 13, 7]、用于表示语言歧义和词汇蕴涵的密度矩阵 [16, 2],以及用于表示相关概念的纠缠 [4],所有这些特征都“存在于”量子硬件上。因此,DisCoCat-QNLP 值得被称为“量子原生”。第一个实现 QNLP 的提案是在 [19] 中提出的。与传统硬件上的实现相比,DisCoCat 量子实现的第一个主要结果是空间资源呈指数级减少。最初提到的其他成果包括密度矩阵的原生性,以及量子算法的可用性,这些算法为典型的 NLP 任务(例如分类)提供了算法量子优势。然而,该提案的第一个缺点是依赖量子 RAM [11],而量子 RAM 目前还不存在,而且可能永远不会存在。此外,还需要提供硬件相关的 DisCoCat 图转换为量子电路等。这些缺点在以下方面得到解决:
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