量子计算正在迅速发展到必须认真考虑其应用设计和工程方面的地步。然而,量子软件工程仍处于起步阶段,面临着许多挑战,特别是在处理量子编程语言的多样性和嘈杂的中型量子 (NISQ) 系统方面。为了缓解这些挑战,我们提出了 QFaaS,这是一个整体的量子函数即服务框架,它利用无服务器模型、DevOps 生命周期和最先进的软件技术的优势,推动 NISQ 时代下一代应用程序开发的实用量子计算。我们的框架提供了无服务器量子系统的基本元素,以简化云环境中面向服务的量子应用程序开发,例如结合混合量子-经典计算、自动化后端选择、冷启动缓解和采用 DevOps 技术。 QFaaS 通过集成多个知名的量子软件开发工具包(Qiskit、Q#、Cirq 和 Braket)、量子模拟器和云提供商(IBM Quantum 和 Amazon Braket),提供全栈统一的量子无服务器平台。本文提出了量子函数即服务的概念、系统设计、操作工作流程、QFaaS 的实施以及关于量子无服务器计算的优势和局限性的经验教训。我们还介绍了当今量子计算机和模拟器上各种量子应用的实际用例,以展示我们的框架促进正在进行的量子软件转型的能力。
3 使用软件 7 3.1 常规. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3.2 设置 Smr 曲线插值点数 . . . . . . 9 3.3.3 设置截止波长 . . . . . . . . . . . 9 3.3.4 设置计算等效直线的插值点数 . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3.5 设置缩放因子 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.6 退出. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...
我们所说的可计算的实体对函数是什么意思:朝着自然定义。按“可计算”一词的含义,一个可计算的价值函数𝑓(𝑥1,。。。,𝑥实值输入的,𝑥)是一个函数,可以根据输入来计算其值。 此类功能用于处理数据𝑥1,。 。 。 ,𝑥𝑘。 该数据处理的目标是估计与数量𝑥1,。 。 。 ,thy公式𝑦=𝑓(𝑥1,。) 。 。 ,𝑥)。 例如,我们希望根据当前值𝑥1,。 。 。 ,在此和附近的不同气象量的不同。 但是,在理想的世界中,数据是相应物理量的实际值。 我们学习值的方式是通过测量:通过直接测量或处理适当的辅助测量结果。 因此,重要的是要考虑到测量量永远不会绝对准确,它们始终具有一定的准确性 - 通常由相应二进制表示中的数字数𝑚描述,以便准确性为2 -𝑚。 换句话说,而不是知道实际值𝑎1,。 。 。 ,相应数量的𝑎,我们只知道测量结果𝑥1,。 。 。 。 。 。 。,𝑥)是一个函数,可以根据输入来计算其值。此类功能用于处理数据𝑥1,。。。,𝑥𝑘。该数据处理的目标是估计与数量𝑥1,。。。,thy公式𝑦=𝑓(𝑥1,。。。,𝑥)。例如,我们希望根据当前值𝑥1,。。。,在此和附近的不同气象量的不同。但是,在理想的世界中,数据是相应物理量的实际值。我们学习值的方式是通过测量:通过直接测量或处理适当的辅助测量结果。因此,重要的是要考虑到测量量永远不会绝对准确,它们始终具有一定的准确性 - 通常由相应二进制表示中的数字数𝑚描述,以便准确性为2 -𝑚。换句话说,而不是知道实际值𝑎1,。。。,相应数量的𝑎,我们只知道测量结果𝑥1,。。。。。。。,the the是2 −𝑚- close到这些值,即| 𝑥 -𝑎 -𝑎|从1到𝑘≤2−𝑚。由于已知值𝑥𝑖仅是对实际值𝑎𝑎的近似值,因此结果𝑓(𝑥1,。,数据处理的,仅是所需理想值𝑓的近似值(𝑎1,。 ,𝑎)。 我们要确保结果𝑦=𝑓(𝑥1,。 。 。 ,数据处理的,接近所需的(理想)值𝑏=𝑓(𝑎1,。 。 。 ,𝑎),我们需要知道估计值的准确性是什么,即,与所需的值𝑏:如果我们不知道这种准确性,即,即,如果差异𝑦 -𝑏可以任意大,那么估计是没有用的,那么估计是无用的,因为它不会对任何限制施加任何限制。 实际上,我们希望以一些给定的精度进行估计。 例如,对于温度,精度为几个度。 可能是,我们知道的现有准确性不足以达到所需的精度 - 当传感器不太准确时,就会发生这种情况。 在这种情况下,要以所需的精度获取值𝑏,我们需要执行更准确的测量 - 我们,仅是所需理想值𝑓的近似值(𝑎1,。,𝑎)。我们要确保结果𝑦=𝑓(𝑥1,。。。,数据处理的,接近所需的(理想)值𝑏=𝑓(𝑎1,。 。 。 ,𝑎),我们需要知道估计值的准确性是什么,即,与所需的值𝑏:如果我们不知道这种准确性,即,即,如果差异𝑦 -𝑏可以任意大,那么估计是没有用的,那么估计是无用的,因为它不会对任何限制施加任何限制。 实际上,我们希望以一些给定的精度进行估计。 例如,对于温度,精度为几个度。 可能是,我们知道的现有准确性不足以达到所需的精度 - 当传感器不太准确时,就会发生这种情况。 在这种情况下,要以所需的精度获取值𝑏,我们需要执行更准确的测量 - 我们,接近所需的(理想)值𝑏=𝑓(𝑎1,。。。,𝑎),我们需要知道估计值的准确性是什么,即,与所需的值𝑏:如果我们不知道这种准确性,即,即,如果差异𝑦 -𝑏可以任意大,那么估计是没有用的,那么估计是无用的,因为它不会对任何限制施加任何限制。实际上,我们希望以一些给定的精度进行估计。例如,对于温度,精度为几个度。可能是,我们知道的现有准确性不足以达到所需的精度 - 当传感器不太准确时,就会发生这种情况。在这种情况下,要以所需的精度获取值𝑏,我们需要执行更准确的测量 - 我们
噪声中型量子器件使得量子神经网络 (QNN) 的变分量子电路 (VQC) 得以实现。尽管基于 VQC 的 QNN 已在许多机器学习任务中取得成功,但 VQC 的表示和泛化能力仍需要进一步研究,尤其是在考虑经典输入的维数时。在这项工作中,我们首先提出了一种端到端 QNN,TTN-VQC,它由基于张量训练网络 (TTN) 的量子张量网络(用于降维)和用于函数回归的 VQC 组成。然后,我们针对 TTN-VQC 的表示和泛化能力进行误差性能分析。我们还利用 Polyak-Lojasiewicz 条件来表征 TTN-VQC 的优化属性。此外,我们对手写数字分类数据集进行了函数回归实验,以证明我们的理论分析是正确的。
编程是一项复杂的活动,需要非常注重细节。这些细节在抽象层次上可能有很大差异,从非常低的抽象层次(例如,原始数据类型强制)到非常高的抽象层次(例如,算法和启发式选择)。维护所有这些细节可能非常繁重,会产生大量无关的认知负担。出于这些原因和其他原因,人们长期以来一直在尝试教学生规划解决方案。原则上,计划可以专注于高级解决策略,避免一些低级实现细节。通过将解决方案抽象为这些策略,还应该更容易识别解决方案之间的相似之处,并且可能将知识从一个问题转移到另一个问题。不幸的是,几十年来,有关规划和计划制定的文献并没有取得太大进展。从降雨问题 [ 34 ] 开始的研究发现学生无法解决问题,焦点转移到学生的困难而不是学生的计划上。直到最近几年,我们才看到学生成功解决了这个问题 [ 10 , 33 ] 和其他类似问题 [1, 12]。这些最近的成功案例主要要求学生编写程序并追溯学生使用的结构。相比之下,我们明确地回到了这个问题的根源,要求学生预先规划解决方案。具体来说,我们为他们提供了一套规划原语工具包,并要求他们将其组合成解决方案结构。我们可以提供什么原语?作为起点,我们选择使用内置的高阶函数 (hofs)。这种选择没有什么规范可言——人们也可以选择不同的起源。然而,我们选择它们有几个原因:
摘要:尽管数学文献中关于量子混沌的大量研究都集中在量子遍历性和疤痕等现象上,但在严格层面上,人们对形态更复杂的特征函数的存在知之甚少。物理学文献推测,动力学介于某些状态之间的量子系统(例如,在 Anderson 局部特征函数和非局部特征函数之间的过渡中,或在经典动力学介于可积性和混沌之间的系统中)的特征函数具有多重分形、自相似结构。迄今为止,在量子混沌的背景下,尚未获得关于此类系统的严格数学结果。我们在此首次严格证明,对于一类被广泛研究的中间量子系统,存在多重分形特征函数。具体来说,我们推导出半经典极限下与算术 ˘ Seba 台球的特征函数相关的 Renyi 熵的解析公式,因为相关特征值趋向于无穷大。我们还证明了更一般的非算术台球基态的多重分形性,并通过与 Epstein zeta 函数的函数方程建立联系,表明该状态下的分形指数满足与物理学文献中预测的对称关系类似的对称关系。
最小完美哈希函数 (MPHF) 用于有效访问大型字典 (键值对集) 的值。发现构建 MPHF 的新算法是一个活跃的研究领域,尤其是从存储效率的角度来看。MPHF 的信息论极限为 1 ln 2 ≈ 1.44 位/键。当前最佳实用算法的范围是每个键 2 到 4 位。在本文中,我们提出了两种基于 SAT 的 MPHF 构造。我们的第一个构造产生的 MPHF 接近信息论极限。对于这种构造,当前最先进的 SAT 求解器可以处理字典包含多达 40 个元素的情况,从而优于现有的 (蛮力) 方法。我们的第二个构造使用 XOR-SAT 过滤器来实现一种实用方法,每个键的长期存储量约为 1.83 位。
摘要。在经典密码学中,单向函数 (OWF) 起着核心作用,它是 (几乎) 所有原语都隐含的最小原语。在量子密码学中,情况更加复杂,其中诚实方和对手可以使用量子计算和通信,并且众所周知,量子环境中的 OWF 类似物可能不是最小的。在这项工作中,我们询问 OWF 是否是后量子密码学中间环境中的最小值,其中协议是经典的,但它们将抵抗量子对手。我们表明,对于广泛的自然设置,如果原语 Q 意味着 OWF,那么它的 (均匀或非均匀安全的) 后量子类似物也是如此。特别是,我们表明,如果原语 Q 通过黑盒经典安全约简 R 暗示任何其他具有 2 消息安全游戏 (例如,OWF) 的原语 P,那么人们总是可以 (有效地) 将任何多项式大小的量子对手破解 P 变成多项式大小的量子对手破解 Q 。请注意,即使使用 Q 实现的 P 实现是任意非黑盒的,此结果仍然成立。我们还证明了当归约 R 预期其预言对手是确定性时,此结果的扩展,只要以下任一条件成立:(1) 对手只需以不可忽略的概率赢得 Q 的安全游戏(例如,Q 是抗碰撞哈希)或 (2) P 和 Q 中的任何一个都有“可证伪的”安全游戏(当 P 是 OWF 时就是这种情况)。当 Q 通过非黑盒安全归约暗示 OWF 时,或者当 P 使用比双消息游戏更复杂的安全游戏时,我们的工作没有回答我们的主要问题。
高质量的感觉知觉和身体方案(体积认知)是运动表现的重要方面。这项研究比较了36名竞争性空手道运动员组中的立体认知,身体方案和动力学与32名普通人群参与者的对照组。立体认知Petrie测试,两个身体方案测试和三个运动障碍测试是结果测量工具。在立体认知的Petrie测试中未发现显着差异(p = .389)或非主导者(p = .791)手,也没有在Kinesthisia测试中(Domi-Nant,P = .661和Nondominant,p = .051)。空手道运动员在身体方案测试中表现出色,即第五宽度估计(p = .024)和肩部宽度估计(p = .019),以及空手道特异性的基因斯封测试,即单拳(p = .010)和triple punch(p = .010)和triple punch(p = .010)。这项研究证实,与一般人群相比,在执行快速动态运动时,竞争性空手道运动员的体分症明显更好,并且准确性更好。
该研究项目提案在EDA(电子设计自动化)和Quantum Computing之间的交集建立。前者是一个研究领域,致力于开发算法和软件工具,以自动化与数字电子电路设计相关的任务。尤其是,这种仪器的前端是逻辑设计流,鉴于对电路的高级描述,它会产生网络清单,这是定义使用块的所有实例及其互连的文档。这些块中的每个块代表一个特定的布尔函数。EDA后端是物理设计流,鉴于网络清单,它定义了电路的最终示意图,即建立要使用的库组件,如何将它们放置在芯片的核心区域(位置)以及如何互连(路由)。库的可用组件组件实现了基本的布尔函数,因此,必须将网表中每个逻辑块映射到一个或多个库组件(技术映射),以获得等效的最终电路。后者是一种计算模型,其操作可以利用量子机械的现象,例如叠加,干扰和纠缠。量子算法经常被证明提供了明显的加速W.R.T.它们的模拟经典实施,并成为解决重大问题的重要工具,其复杂性类别阻止了经典的超级计算机在合理的时间内实现正确的解决方案。