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量子计算算法量化系统状态的经典和量子相关性
要获得一个量子态的量子与经典关联，需要进行最优测量，而其中的关键难点在于如何通过测量一个系统的另一部分来获取关于另一个系统的最大信息，换言之，获取最大信息就等于准备最佳的测量算子。在一般设置下，我们设计了一种变分混合量子-经典（VHQC）算法，以在噪声中间尺度量子（NISQ）技术下实现系统状态的经典与量子关联。首先，我们将密度矩阵映射到矢量表示，以双倍希尔伯特空间显示它，然后将其转换为纯态。然后，我们将测量算子应用于子系统的一部分，并使用变分原理和经典优化来确定关联量。我们用数值测试了我们的算法在寻找某些密度矩阵的关联方面的性能，我们的算法的输出与精确计算兼容。
人工智能教育文本分类 - 个人机器人组
我们希望确保学生彻底理解文本分类的所有步骤。为此，我们强调了 (1) 词向量、(2) K-最近邻 (KNN) 算法和 (3) 分类偏差的概念。然后，学生在 (4) 编程活动和最终项目中展示了他们的理解。1.词向量：向学生介绍了如何用词向量以数字形式表示单词的概念。我们通过示例创建了包含单词“公主”的词向量，并确定其向量中与“皇室”、“男性气质”、“女性气质”和“年龄”相对应的数字应该高还是低。2.KNN 算法：为了更好地理解 KNN 算法，学生使用在二维图上绘制的单词的视觉效果 [ 4 ]。他们了解了 K 参数的选择如何影响算法的输出。3.分类偏差：为了说明分类偏差，学生使用词语类比网站来绘制诸如“护士”、“医生”等工作，
基于摄像头的微重力静电悬浮样品位置检测与控制
本文介绍了一种静电悬浮器中高速样品检测和位置控制的方法。该算法使用从两个 CCD（电荷耦合器件）相机获取的图像，可以在各种工艺条件下对样品位置进行稳健可靠的检测。结果表明，与 PSD（位置敏感检测器）系统相比，尤其是在恶劣环境和微重力条件下的自主操作期间，该方法有改进。在 7 mm × 7 mm × 7 mm 的悬浮区域内，可以三维方式检测半径为 0.6 mm 至 1.1 mm 的样品的位置，精度为 ± 40µm。两个正交排列的相机以 260px × 260px 的分辨率记录图像，用于每 5 毫秒计算一次位置。还介绍了三个轴的控制模型和相应的位置控制器。该系统在实验室和微重力条件下的落塔、抛物线飞行和 MAPHEUS 探空火箭上成功进行了测试。
用于控制增强量子计量的高效张量网络
优化的量子控制可以提高量子计量的性能和抗噪能力。然而，当多个控制操作顺序应用时，优化很快就会变得难以处理。在这项工作中，我们提出了有效的张量网络算法来优化通过一长串控制操作增强的量子计量策略。我们的方法涵盖了一种普遍而实用的场景，其中实验者在要估计的通道的 N 个查询之间应用 N - 1 个交错的控制操作，并且不使用或使用有界辅助。根据不同的实验能力，这些控制操作可以是通用量子通道或变分酉门。数值实验表明，我们的算法在优化多达 N = 100 个查询的计量策略方面具有良好的性能。具体来说，我们的算法确定了一种在 N 有限但很大的情况下能够胜过最先进策略的策略。
国防量子技术
量子比特或量子位元是经典信息比特的量子类比。经典比特只能具有 0 或 1 的值，而量子比特则由量子态描述。量子叠加意味着量子比特可以同时表示两个状态。这种行为对计算能力的增强具有重要意义。使用 N 个量子比特，我们可以表示 2N 个状态（即，表示的状态数量随着量子比特的数量呈指数增长）。请注意，当在量子算法的末尾应用量子测量时，整个叠加会坍缩为一个状态。因此，我们必须多次运行一种算法，并根据各个状态的统计分布得出结论。通过多次重复，我们可以达到指数级的速度。然而，这种计算能力的提高需要开发新的量子算法并摆脱传统计算。10 还有许多技术难题挑战我们实现大规模量子计算的能力。
使用单束...
摘要 - 在Wobot机器人的定位中，由于电磁波衰减或由于水浊度而导致的光相机，它不能依靠传感器（例如GPS）。声纳对这些问题免疫，因此尽管空间和时间分辨率较低，它们仍被用作水下导航的替代方案。单光声声纳是传感器，其主要输出为距离。与Kalman滤波器（例如Kalman滤波器）结合使用时，这些距离读数可以纠正通过惯性测量单元获得的本地化数据。与多光束成像声纳相比，单光束声纳廉价地集成到水下机器人中。因此，本研究旨在开发使用单光声声和基于压力的深度传感器的低成本定位解决方案，以纠正使用卡尔曼过滤器的静止折线线性定位数据。从实验中，每个自由度的单束声纳能够纠正本地化数据，而无需复杂的数据融合方法。索引术语 - Kalman过滤器，本地化，声纳，内部机器人
单量子比特马尔可夫开放量子系统的数字模拟：教程
量子计算机的最初应用之一是量子系统的模拟。在过去的三十年中，模拟封闭量子系统和更复杂的开放量子系统的算法开发取得了长足的进步。在本教程中，我们介绍了用于模拟单量子比特马尔可夫开放量子系统的方法。它将各种现有符号组合成一个通用框架，可以扩展到更复杂的开放系统模拟问题。详细讨论了目前唯一可用于单量子比特开放量子系统数字模拟的算法。对更简单通道的实现进行了修改，消除了对经典随机采样的需求，从而使修改后的算法成为严格的量子算法。修改后的算法利用量子分叉来实现接近总通道的更简单通道。这避免了对具有大量 CNOT 门的量子电路的需求。Quanta 2023；12：131-163。
Q2Chemistry：一个用于……的量子计算平台
摘要：量子计算机为量子化学提供了新的发展机遇。本文介绍了一个多功能、可扩展、高效的软件包 Q 2 Chemistry，用于开发量子化学领域的量子算法和量子启发经典算法。在 Q 2 Chemistry 中，波函数和哈密顿量可以方便地映射到量子比特空间，然后可以生成与软件包中已经实现的或用户新开发的特定量子算法相对应的量子电路。生成的电路可以发送到物理量子计算机（如果有）或通过在经典计算机上模拟量子电路实现的内部虚拟量子计算机。基准模拟表明，Q 2 Chemistry 在使用矩阵乘积态算法模拟中规模量子电路方面取得了优异的性能。给出了 Q 2 Chemistry 在模拟分子和周期系统中的应用，并进行了性能分析。关键词：量子算法；量子电路；电子结构；矩阵乘积态 中图分类号：O641.12 + 1 文献编号：A
表面ECG的心脏电生理模型的数字孪生：一种测量反向传播方法
摘要 - Eikonal方程已成为一种不可或缺的工具，用于对心脏电动激活进行巧妙和有效地建模。原则上，通过匹配临床记录和基于艾科尼尔的心电图（ECG），可以以纯粹的非侵入性方式构建心脏电子生理学的患者特异性模型。否则，拟合过程仍然是一项具有挑战性的任务。本研究介绍了一种新的方法，即测量BP，以解决逆向艾科尼尔问题。Geodesic-BP非常适合GPU加速机器学习框架，从而使我们能够优化Eikonal方程的参数以复制给定的ECG。我们表明，即使在存在建模不准确的情况下，Geodesic-BP也可以在合成测试案例中以高精度重建模拟的心脏激活。此外，我们将al-gorithm应用于双室兔模型的公开数据集，并具有令人鼓舞的结果。鉴于未来向个性化医学的转变，Geodesic-BP具有帮助心脏模型的未来功能化，同时保持临床时间的限制，同时保持先进心脏模型的生理准确性。