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捕获离子和传输子 QPU 上的量子并行矢量化数据编码和计算
紧凑的量子数据表示对于数据分析的量子算法这一新兴领域至关重要。我们引入了两种新的数据编码方案 QCrank 和 QBArt，它们通过均匀控制的旋转门具有高度的量子并行性。QCrank 将一系列实值数据编码为数据量子位的旋转，从而实现高存储密度。QBArt 直接将数据的二进制表示嵌入计算基础中，需要更少的量子测量，并有助于对二进制数据进行易于理解的算术运算。我们介绍了针对不同类型数据的几种拟议编码应用。我们展示了用于 DNA 模式匹配、汉明重量计算、复值共轭和检索 O（400）位图像的量子算法，所有算法都在 Quantinuum QPU 上执行。最后，我们使用各种可云访问的 QPU（包括 IBMQ 和 IonQ）来执行其他基准测试实验。
劳伦斯·伯克利国家实验室
量子系统中的紧凑数据表示对于开发用于数据分析的量子算法至关重要。在这项研究中，我们提出了两种创新的数据编码技术，称为Qcrank和Qbart，它们通过均匀控制的旋转门表现出显着的量子并行性。QCrank方法将一系列实价数据编码为数据量置量的旋转，从而增加了存储容量。另一方面，QBART在计算基础上直接合并了数据的二进制表示，需要更少的量子测量结果，并在二进制数据上实现了良好的算术操作。我们展示了针对各种数据类型的建议编码方法的各种应用。值得注意的是，我们演示了诸如DNA模式匹配，重量计算，复杂值共轭的任务的量子算法，以及带有384个像素的二进制图像的检索，所有图像均在Quantinuum捕获的昆虫上执行。此外，我们采用了几种可访问的QPU，包括来自IBMQ和IONQ的QPU，以进行补充基准测试实验。