抽象的机器学习最近已成为寻找潜在量子计算优势的富有成果的领域。许多量子增强的机器学习算法批判性地取决于有效产生与存储在量子可访问存储器中的高维数据点的状态的能力。即使是对数据库中存储的许多条目的查询访问,其构造被认为是一次性开销,也有人认为,准备此类振幅编码状态的成本可能会抵消任何指数量子优势。在这里,我们使用平滑的分析证明,如果数据分析算法与小型入口输入扰动相对于较小的入门扰动,则可以通过持续的查询来实现状态准备。通常在现实的机器学习应用程序中满足此标准,其中输入数据对中等噪声进行了主观。我们的结果同样适用于量子启发的算法最近的开创性进度,其中专门构建的数据库足以在低级别病例中用于小聚集素的经典算法。我们发现的结果是,出于实用的机器学习目的,在具有量子算法或量子启发的经典经典算法的一般且灵活的输入模型下,在低级别病例的一般且灵活的输入模型下,可以进行多组载体的处理时间。
CHSH游戏是一个由爱丽丝和鲍勃的玩家组成的两人游戏,他们分别从裁判查理(Charlie)中分别获得了x∈{0,1}和y∈{0,1}作为输入(或“问题”)。两个玩家都必须向查理发送输出,而不会以任何方式进行交流(他们事先知道他们的两个输入都是从{0,1}随机选择的,即所有可能的4个可能的输入对(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)均可能同样可能)。说,爱丽丝的回答是a,鲍勃的答案是b。任务是为了让爱丽丝和鲍勃提供每个问题的匹配输出(即a = b)除非问题为(1,1)(其中其输出必须为a̸= b)。也就是说,在收到两个答案之后,查理决定了球员是赢还是输掉比赛,这意味着一个人不可能赢得胜利,而另一个则不可能输掉比赛。
第一次量子革命塑造了我们今天生活的世界:如果不掌握量子物理学,我们就无法开发计算机,电信,卫星导航,智能手机或现代医学诊断。现在,第二次量子革命正在展开,利用了我们检测和操纵“单量子”(原子,光子,电子)的能力方面的巨大进步。量子传感器的市场可用性可能会导致未来系统的设计范围内的范式转变。对于FWC Quando,我们汇集了一个经过精心构造的财团,以涵盖整个创新的价值链(从研究组织到创新的中小型公司,包括技术开发人员和集成商),了解了先进的量子量子传感技术和军事和国防应用中的先进量子传感技术和能力。为了回答这个新颖的服务请求,我们在将量子技术应用于雷达和监视系统方面具有专业知识带来了另外的分包RTO。根据要求,我们将对RF域中的量子技术应用进行最新分析,以利用我们的财团知识和专业知识。之后,我们将集中精力进行检测,跟踪和识别
因此,量子干扰素通过来自密度操作机的非对角线元素的存在。在最佳检测器的情况下,从测量过程中逐渐加成了异构元素。如果可以交换密度运算符和最佳检测运算符的符号,那么我们可以解释出最佳检测操作员的物理含义是量子干扰。
Nathan Shammah,Riken - 量子技术的开源科学计算:QUTIP 2019年1月26日 - 美国伯克利实验室,美国
概率效应。................................................................................................................................................ 88 Figure 8.2: (a) Arrangement of physical qubits for the surface code.数据量子位显示为空心圆,测量值作为实心圆圈。分别在十字架末端的绿色和黄色表示Z和X稳定器的测量值。在边界上,稳定器的测量仅包括三个数据量量,由截断的十字表示。(b)Z稳定器测量的电路图。身份以补偿(C)X稳定器测量中的Hadamards。对于所有稳定器,同时执行每个步骤。沿阵列的所有Z和X稳定器的一轮此类电路对应于一个综合征测量框,如图7.1所示。在美国物理社会的[FMMC12]版权所有(2012年)的许可后重印数字。”........................................................................... 91 Figure 8.3: Performance below threshold for the surface code for distances 3,5,7,9,11,15,25,35,45 and 55.对于距离3,5和7,二次,立方和四分位拟合曲线显示为虚线。它们仅近似于低物理错误率p [FDJ13]的实际曲线。经Macmillan Publishers Ltd的许可转载:科学报告(A. G. Fowler,S。J。Devitt和C. Jones,Sci。Rep。,3(1),2013年。 ),版权(2013年)。 “经[M. H. Amin。的许可重印数字 物理。Rep。,3(1),2013年。),版权(2013年)。“经[M. H. Amin。物理。..................... 93 Figure 8.4: Another two threshold plots indicating the threshold at the crossing of the different lines............... 97 Figure 9.1: Sketch of total time until the ground state is found with desired probability as a function of the problem size.虚线显示了每轮运行时间TF的几个固定值的性能。蓝线显示了最佳结果,如果为每个问题大小分别优化了运行时间TF,则达到了最佳结果。用固定的TF测量(例如,由于退火设备的局限性)时,测得的曲线(红色)的斜率可能表示错误的行为:对于小N,斜率低于最佳(可能在没有的地方伪造速度),对于大N,对于大n,斜率高于最佳(可能掩盖了可能存在的加速速度)。修订版A,92(5):052323,2015。]版权所有(2015年),美国物理社会。”................................................................................ 108 Figure 11.1: Number of qubits in GHZ state that have been realized experimentally.Mario Krenn博士批准了该数字的用法,并取自[KRE22]。........................................................................................ 123 Figure 15.1: Three-dimensional space-time lattice of syndrome measurement outcomes.一个水平层对应于一轮综合征测量,其中符号表示结果。红线显示了发生测量结果的改变。错误链导致进一步分开的符号变化对[FMMC12]。数据QUBIT的一个误差(X或Z)导致空间维度的一对符号变化,而中间的数据QUBIT位于中间,测量值的单个误差会导致一个在时间维度上的误差,并且在两个更改之间发生错误的误差(M)。“在美国物理社会的[FMMC12]版权所有(2012年)的允许下转载数字。”................................................................. 168 Figure 15.2: Implementation of logical qubits: (a) Double Z-cut qubit, (b) double X-cut qubit.逻辑运算符XL(ZL)由沿蓝色(红色)线的物理Qubit上的X(Z)操作组成[FMMC12]。在美国物理社会的[FMMC12]版权所有(2012年)的允许下转载数字。............ 169 Figure 15.3: Schematic protocol for creating and initializing a double X-cut qubit in a logical Z eigenstate.mz表示z的测量值,| g⟩表示基态以基态数据量的初始化[FMMC12]。“经。在美国物理社会的[FMMC12]版权所有(2012年)的允许下转载数字。.............................................................................................................. 170 Figure 15.4: (a) Circuit diagram for a logical CNOT operation between two double Z-cut qubits, mediated by a double X-cut qubit.在此过程中,测量目标量子位,并以|+⟩初始化了新的双z切割量子标式,以取代目标值。在初始化或测量量子线时,对应于同一量子的两个孔的两条线。(b)描述执行三个CNOT步骤的孔的编织的描述:每个双Z(x) - cut量子值以一对黑色(蓝色)线表示,其中沿x轴显示孔的孔的移动。(c)简化编织的表示形式,仅作为栅极的中间工具显示双X-Cut值。实际上,双Z切量盘根本不需要移动,并且可以在测得的旧目标的位置初始化新的目标量子定位。(d) - (f)在两个双X切位数之间间接cnot的等效表示。[FMMC12]在美国物理社会的[FMMC12]版权所有(2012年)的许可下重印了数字。............................................................................................. 171 Figure 15.5: Implementation of S (top) and T (bottom) gate on the input state |分别具有魔术状态| y⟩和| a⟩。在最新版本中,也可以在没有最终的Hadamard门的情况下执行S门,并在经典控制中携带副产品运算符[GF17]。t门还需要一个条件的门来纠正其非确定性。决定是否执行其他S
鉴于化学行业对绿色和可持续技术的需求不断增长,他们的原子有效和选择性氧化反应代表了一个关键的挑战。 [1-5]一氧化二氮,N 2 O,在解决此问题中起着重要的作用。 虽然它是一种良好的特种化学物质,主要以其用作麻醉而闻名,但在1980年代,它已开始引起作为选择性氧化剂的大幅关注。 由于其捐赠单个氧原子的能力,它避免了过度氧化的风险,并且尤其是在生态上良性n 2作为唯一的副产品,将其作为许多常规氧化剂的绿色替代品。 [6-8]在接下来的几年中,N 2 O已被证明可以解锁苯对苯酚或甲烷至甲醇的一步氧化的独特途径。 [9,10]前者的高度选择性和便利性,导致了1990年代后期的Alphox过程。 在其中,Boreskov Institute鉴于化学行业对绿色和可持续技术的需求不断增长,他们的原子有效和选择性氧化反应代表了一个关键的挑战。[1-5]一氧化二氮,N 2 O,在解决此问题中起着重要的作用。虽然它是一种良好的特种化学物质,主要以其用作麻醉而闻名,但在1980年代,它已开始引起作为选择性氧化剂的大幅关注。由于其捐赠单个氧原子的能力,它避免了过度氧化的风险,并且尤其是在生态上良性n 2作为唯一的副产品,将其作为许多常规氧化剂的绿色替代品。[6-8]在接下来的几年中,N 2 O已被证明可以解锁苯对苯酚或甲烷至甲醇的一步氧化的独特途径。[9,10]前者的高度选择性和便利性,导致了1990年代后期的Alphox过程。在其中,Boreskov Institute在其中,Boreskov Institute
第二次量子革命不仅促进了量子科学和技术的研究,也促进了如何最好地教育可能进入这一新兴领域的学生的研究。关于量子科学教育的大部分讨论都集中在学生的概念学习或潜在雇主所期望的技能上;缺乏对实验课程和实验如何促进本科量子教育的研究。为了开始了解量子实验可能发挥的作用,我们对在本科实验课程中使用单光子和纠缠光子进行实验的教师进行了调查,发现最重要的学习目标之一是“在现实生活中看到量子力学”。为了更好地理解这一目标,我们采访了 15 位接受调查的教师,询问他们了解量子力学对他们意味着什么,以及他们为什么认为这是学生教育的重要组成部分。我们从对这些访谈的定性编码分析中提出了新主题,这些主题开始阐明教师如何看待了解量子力学,以及教师希望了解量子力学(以及更广泛地进行量子实验)将帮助学生实现哪些学习目标。