ethz.ch › edu › slides › Info2-ITET-11 PDF 2023年3月29日 — 2023年3月29日 了解飞机的可靠性有时并不比计算机高!... 政府在当时所谓的“人体工程学”或... 方面存在问题
量子计算机的探索正在如火如荼地展开。在过去十年中,量子计算的前沿领域已经从探索少量子比特设备扩展到开发可行的多量子比特处理器。超导 transmon 量子比特是当今时代的主角之一。通过和谐地结合应用工程与计算机科学和物理学的基础研究,基于 transmon 的量子处理器已经成熟到令人瞩目的水平。它们的应用包括研究物质的拓扑和非平衡状态,有人认为它们已经将我们带入了量子优势时代。然而,建造一台能够解决实际相关问题的量子计算机仍然是一个巨大的挑战。随着该领域以无拘无束的热情发展,我们是否全面了解潜伏的潜在危险的问题变得越来越紧迫。特别是,需要彻底弄清楚,在拥有 O (50) 量子比特的可行量子计算机的情况下,是否会出现与多量子比特性质相关的新的和迄今为止未考虑的障碍。例如,小型设备中量子门的高精度很难在大型处理器中获得。在硬件方面,大型量子计算机提出的独特要求已经催生了量子比特设计、控制和读出的新方法。本论文介绍了一种新颖的、不太实用的多量子比特处理器视角。具体来说,我们通过将局域化和量子混沌理论中的概念应用于多 transmon 阵列,将量子工程和多体物理学领域融合在一起。从多体的角度来看,transmon 架构是相互作用和无序非线性量子振荡器的合成系统。虽然 transmon 之间的一定程度的耦合对于执行基本门操作是必不可少的,但需要与无序(量子比特频率的站点间变化)进行微妙的平衡,以防止局部注入的信息在扩展的多体状态中分散。 Transmon 研究已经建立了不同的模式来应对效率低下(由于耦合小或无序大而导致的门速度慢)和信息丢失(耦合大或无序太小)之间的困境。我们使用当代量子处理器作为蓝图,在精确对角化研究中分析了 transmon 量子计算机的小型实例。仔细研究光谱、多体波函数和量子比特-量子比特相关性以获得实验相关的参数范围,发现一些流行的 transmon 设计方案在接近不可控混沌波动的区域运行。此外,我们在经典极限中建立了混沌的出现与量子混沌特征的出现之间的密切联系。我们的概念补充了传统的少量子比特图像,该图像通常用于优化小规模的设备配置。从我们全新的视角,可以探测到超出这个局部尺度的不稳定机制。这表明,在多体定位领域开发的技术应该成为未来 transmon 处理器工程的一个组成部分。
全球竞相打造世界第一台量子计算机,吸引了政府和工业界的巨额投资,也吸引了越来越多的人才。与许多尖端技术一样,最佳实施方案尚未确定。这本重要的教科书介绍了四种最先进的量子计算平台:核磁共振、量子光学、离子阱和超导系统。书中回顾了量子计算实际实现所依赖的基本物理概念,然后对每种硬件固有的优缺点进行了平衡分析。教材包括 80 多个精心设计的练习,为教师提供了实用的解决方案、关键场景中的应用问题以及进一步阅读的建议,有助于获得实用而广泛的学习体验。《构建量子计算机》适用于物理学、工程学和计算机科学专业的高年级本科生和研究生,是这一新兴领域的宝贵资源。
该报告的主要结论是。,计算机技术在满足军队需求方面的潜在应用只会受到我们的想象力的限制;但是,实现这一诺言需要满足几种条件。为此,报告建议:在进化过程中涉及陆军领导力,并发展更大的决策者理解和专业知识;在陆军中发展公司能力,以制定基本的计划,以实施陆军的发展和收购战略,以利用计算机的合并来利用可用的可靠性和经济;继续并扩大军事计算机家庭概念;并配置V人事管理结构,以在计算机化和自动化领域为合格人员的独特职业领域纳入一个独特的职业领域。
更大的希尔伯特空间教堂:Stinespring扩张定理和Choi-Jamiolkowsky同构。量子信息处理:估计,歧视,断层扫描,克隆和传送。多轮协议和量子策略:量子操作和量子梳子网络,优化问题和半决赛编程,完全量子机器学习。量子细胞自动机和量子步行:基本定义,结构定理,应用,实验实现。张量网络:基本定义,用于许多身体系统的量子模拟应用(矩阵产品状态状态和密度矩阵ren效率组)。
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近年来,对算法系统部署而产生的基本权利的侵犯的担忧已有所增加。尤其是全球研究表明,在各种决策过程中使用的算法系统可以区分受合法保护的群体。例如,在具有里程碑意义的决定中,意大利法庭迪·博洛尼亚(Di Bologna)发现,交付平台使用的代名词排名算法是使骑手访问骑手可以访问用于预订工作转变的系统是间接歧视的。2在确定哪些骑手优先级时,该系统构建了其“可靠性”和“参与”的量度,这些量度没有考虑到合法保护的原因,例如罢工,疾病,疾病,残疾,个人信仰或护理职责(仍然由多数妇女执行)。通过不公平地对待所有工作转移的取消,该系统不公平地限制了骑手的工作机会。在奥地利,所谓的“ AMS”算法是由国家就业机构委托授权或拒绝求职者支持的,基于他们找到就业机会的预测。研究人员表明,在某些版本中,预测系统对女性求职者的负重分配了负重(尤其是当他们有护理职责时3),并且考虑到诸如候选人的迁移背景,健康障碍和年龄等特征,从而使该系统可能会歧视合法受保护的群体(Kayser-Bril,2019年; 2019年; Alhutter et alhutter et alhutter et alhutter et alhutter et 2020)。研究揭示了欧洲算法歧视的许多其他例子(有关最近的概述,请参见Wulf,2022年)。在一定程度上,欧洲制定的反歧视法可以解决算法歧视。然而,关于这些法律的解释和应用,出现了棘手的问题。现有立法还表现出差距和缺点,尤其是在机器学习系统的背景下。本章研究了这些问题,并提出了如何在算法社会中执行平等的反思。这样做,它首先仔细检查了算法歧视的根和机制,并提出了工作定义,目的是消除现有的语义混乱。第二,本章研究了现有的反歧视法律框架的缺点,并区分了监管,概念,教义和程序差距。最后,本章提出了对执行(算法)平等的一些思考。这样做,本章反映了根据算法歧视的问题,对法律框架的不同可能解释的规范含义。
ADAPT-VQE 是一种用于近期量子计算机上量子化学系统混合量子经典模拟的稳健算法。虽然其迭代过程系统地达到基态能量,但 ADAPT-VQE 的实际实现对局部能量最小值很敏感,导致过度参数化的假设。我们引入了 Overlap-ADAPT-VQE,通过最大化它们与已经捕获一些电子相关性的任何中间目标波函数的重叠来增加波函数。通过避免在散布局部最小值的能量景观中构建假设,Overlap-ADAPT-VQE 产生了超紧凑的假设,适用于高精度初始化新的 ADAPT 程序。对于强相关系统,与 ADAPT-VQE 相比具有显著优势,包括电路深度的大幅节省。由于这种压缩策略也可以用精确的选定配置相互作用 (SCI) 经典目标波函数进行初始化,因此它为更大系统的化学精确模拟铺平了道路,并增强了通过量子计算的力量决定性地超越经典量子化学的希望。