b'by gr \ xc3 \ xb6bner基依据[FJ03]。相比之下,解决80个布尔二次方程的随机,非结构化的系统仍然是一个艰巨的挑战,在实践中尚未完成。饼干属于多元加密系统的第二类。为了减少签名的大小,其设计师使用特殊形状的多项式。每个(二次)公共多项式可以写入f + g \ xc3 \ x97 H,其中f,g和h是n个变量中的仿射形式。关键是在某些输入向量X上评估这一点需要在有限字段中通过非恒定体进行单个乘法。这是一个非常强大的结构:虽然(n + 1)(n + 2) / 2系数描述了通用的二次多项式,但A \ xe2 \ x80 \ x9c biscuit -style \ xe2 \ x80 \ x80 \ x80 \ x9d polynomial仅由3 n n n n + 1 coefficiations进行了充分描述。设计师观察到,与一般MQ问题相比,这种结构可以实现更好的攻击算法。在提交文档[BKPV23A]中,他们提出了一种简单的组合算法,该算法在n变量的n变量中求解饼干 - 式多项式系统,并在有限的字段上使用\ xcb \ x9c o q 3 n/ 4操作,并使用Q元素进行Q元素。这比详尽的搜索\ xe2 \ x80 \ x94要好得多。它需要\ xcb \ x9c o(q n)操作。在一般情况下,没有这种改进的组合算法,这是一个很大的暗示,即额外的结构使问题更容易。
费米子多体量子系统的数值建模介绍了各个研究领域的类似challenges,需要使用通用工具,包括现状的机器学习技术。在这里,我们介绍了Solax,这是一个python库,旨在使用第二个量化的形式主义来计算和分析费米子量子系统。Solax提供了一个模块化框架,用于构建和操纵基础集,量子状态和操作员,促进电子结构的模拟并确定有限尺寸的Hilbert空间中的多体量子状态。库集成了机器学习能力,以减轻大量子群中希尔伯特空间尺寸的指数增长。使用最近开发的Python库Jax实现了核心低级功能。通过将其应用于单个杂质Anderson模型的应用,为研究人员提供了一种灵活而强大的工具,可用于应对各种领域的多体量子系统的挑战,包括原子物理学,量子化学和凝结物理学。
图稀疏化是大量算法的基础,从切割问题的近似算法到图拉普拉斯算子的线性系统求解器。在其最强形式中,“谱稀疏化”将边数减少到节点数的近似线性,同时近似地保留图的切割和谱结构。在这项工作中,我们展示了谱稀疏化及其许多应用的多项式量子加速。具体而言,我们给出了一种量子算法,给定一个具有 n 个节点和 m 条边的加权图,在亚线性时间内输出 ϵ -谱稀疏器的经典描述 e O ( √ mn/ϵ )。这与最佳经典复杂度 e O ( m ) 形成对比。我们还证明我们的量子算法在多对数因子范围内是最优的。该算法建立在一系列关于稀疏化、图扩展器、最短路径量子算法和 k 向独立随机字符串的有效构造方面的现有成果之上。我们的算法意味着解决拉普拉斯系统和近似一系列切割问题(例如最小切割和最稀疏切割)的量子加速。
呼吁解决方案简介气候行动基金会(“ CAF”)很高兴邀请加拿大合格组织的团队参加首届气候解决方案奖 - 加拿大奖(“奖”)。该奖项的主要目标是通过使加拿大的科学家和研究人员促进突破性气候解决方案来帮助解决气候危机。选定的团队将使用奖品中的奖项进行进一步的奖项,并在适当的时候发布他们的研究。该解决方案的呼吁(“呼叫”),以及气候解决方案奖 - 条款和条件(“条款和条件”)以及此处引用的其他适用条款,在此或其中,管理合格团队的参与。请在注册奖品之前仔细检查这些文件。通过参加奖品,您同意受这些条款和条件的约束,这些条款和条件可以由CAF不时修改,如条款和条件中所述。如果您不同意条款,条件或电话,则可能不参加该奖项。要联系CAF以获取有关该奖项的更多信息,请联系info@climatesolutionsprize.com。
图 1:(a) 受限玻尔兹曼机 (RBM) 架构由一个可见输入层和一个二进制值隐藏层组成;对于给定的配置 (v, h),参数 (a, b, W) 用于定义能量函数 E 和相关的类玻尔兹曼概率密度 P。(b) 例如,RBM 可以在一组手写数字上进行训练,然后用于生成新的真实数字;为此,数字图像被展平为一维二进制向量 v(k),其中 1 和 0 分别对应数字和背景像素。(c) 配置相互作用 (CI) 方法将分子的波函数展开为激发斯莱特行列式的线性组合,可以表示为一种一维二进制图像。 (d) 本研究中提出的 CIgen 算法以迭代方式训练 RBM 在波函数当前近似中的行列式分布上,然后通过生成新的贡献来扩展它。
试图在大型系统上达到完全精确度显然面临着所谓的“指数墙”,这限制了最精确方法对更复杂的化学系统的适用性。到目前为止,用经典超级计算机执行的最大计算量也只包括数百亿个行列式 4 ,有 20 个电子和 20 个轨道,随着大规模并行超级计算机架构的进步,希望在不久的将来解决接近一万亿个行列式(24 个电子、24 个轨道)的问题。5 鉴于这些限制,必须使用其他类别的方法来近似更大的多电子系统的基态波函数。它们包括:(i) 密度泛函理论 (DFT),它依赖于单个斯莱特行列式的使用,并且已被证明非常成功,但无法描述强关联系统 6 – 8 ; (ii) 后 Hartree - Fock 方法,例如截断耦合团簇 (CC) 和组态相互作用 (CI) 方法,即使在单个 Slater 行列式之外仍然可以操作,但由于大尺寸分子在 Slater 行列式方面的计算要求极高,因此不能应用于大尺寸分子。9 – 16 一个很好的例子是“黄金标准”方法,表示为耦合团簇单、双和微扰三重激发 CCSD(T)。事实上,CCSD(T) 能够处理几千个基函数,但代价是巨大的运算次数,而这受到大量数据存储要求的限制。17 无论选择哪种化学基组(STO-3G、6-31G、cc-pVDZ、超越等),这些方法都不足以对大分子得出足够准确的结果。 Feynman 18,19 提出的一种范式转变是使用量子计算机来模拟量子系统。这促使社区使用量子计算机来解决量子化学波函数问题。直观地说,优势来自于量子计算机可以比传统计算机处理“指数级”更多的信息。20 最近的评论提供了有关开发专用于量子化学的量子算法的策略的背景材料。这些方法包括量子相位估计(QPE)、变分量子特征值求解器(VQE)或量子虚时间演化(QITE)等技术。21 – 24 所有方法通常包括三个关键步骤:(i)将费米子汉密尔顿量和波函数转换为量子位表示;(ii)构建具有一和两量子位量子门的电路;(iii)使用电路生成相关波函数并测量给定汉密尔顿量的期望值。重要的是,目前可用的量子计算机仍然处于嘈杂的中型量子(NISQ)时代,并且受到两个主要资源的限制:
讲师:Meisong Tong 级别:中级 时间:2025 年 2 月 9 日下午 4:00 至下午 6:00 太平洋时间(美国和加拿大) 摘要 体积积分方程 (VIE) 对于通过积分方程方法解决非均匀或各向异性电磁 (EM) 问题是必不可少的。VIE 的解决在很大程度上依赖于体积积分域的适当离散化,对于任意形状的几何形状,通常首选四面体离散化。与离散表面域不同,体积域的离散化在实践中可能非常困难,即使对于简单而规则的几何形状,通常也需要特殊的商业软件。为了降低离散体积域的成本,特别是消除传统矩量法 (MoM) 要求的网格一致性约束,我们最近提出了一种新的无网格方法来解决 VIE。该方法基于通过格林高斯定理将体积积分转换为边界或表面积分,此时通过排除包围观测节点的小圆柱体或立方体来正则化积分核。对象所表示的原始积分域也被扩展为围绕对象的圆柱体或立方体域,以方便计算边界积分。小圆柱体或立方体上的奇异积分采用奇异减法技术进行特殊处理。为了说明该方法,给出了几个解决典型电磁问题的数值示例,并可以观察到良好的结果。简历 童梅松分别在中国武汉华中科技大学获得学士和硕士学位,在美国亚利桑那州坦佩亚利桑那州立大学获得博士学位,专业均为电气工程。他目前是德国慕尼黑工业大学高频工程系洪堡教授,同时也是上海同济大学电子科学与技术系主任、特聘教授和微电子学院副院长。他还曾担任美国伊利诺伊大学香槟分校客座教授和香港大学名誉教授。他在同行评审的期刊和会议论文集上发表了 700 多篇论文,并合作撰写了 8 本书或书籍章节。他的研究兴趣包括电磁场理论、天线理论与技术、射频/微波电路和器件的建模与仿真、互连和封装分析、用于成像的逆电磁散射以及计算电磁学。童教授是电磁学会院士、日本学术振兴会 (JSPS) 院士和 USNC/URSI 成员(B 委员会)。他自 2014 年起担任上海分会主席,并于 2018 年担任 SIGHT 委员会主席。他是IEEE天线与传播学会的博士后研究员,曾担任IEEE天线与传播杂志、IEEE天线与传播学报、IEEE组件、封装与制造技术学报、International Journal of Numerical Modeling: Electronic Networks, Devices and Fields、Progress in Electromagnetics Research、Journal of Electromagnetic Waves and Applications等数本国际著名期刊的副主编或客座编辑,并多次担任一些著名国际会议的分会组织者/主席、技术委员会委员/主席、大会主席等职务。2012年获日本京都大学客座教授称号,2013年获香港大学客座教授称号。他指导并指导了国内外多所著名学术期刊的编辑工作。
大型语言模型 (LLM) 在处理推理任务方面表现出令人印象深刻的能力。然而,与能够本能地根据任务的复杂性调整问题解决策略的人类不同,大多数基于 LLM 的方法采用一刀切的方法。这些方法采用一致的模型、样本大小、提示方法和问题分解级别,而不管问题的复杂性如何。这些方法的不灵活性会带来不必要的计算开销或次优性能。为了解决这一限制,我们引入了一个自适应求解器 (AS) 框架,该框架可以动态调整解决策略以适应各种问题,从而实现测试时间计算资源的灵活分配。该框架有两个主要模块。初始评估模块使用答案一致性评估当前解决方案的可靠性。如果解决方案被认为不可靠,则后续的适应模块开始发挥作用。在这个模块中,各种类型的适应策略被协同使用。通过这种动态和多方面的适应,我们的框架可以帮助减少计算消耗并提高性能。复杂推理基准的实验结果表明,我们的方法可以在保持原有性能的同时显著降低 API 成本(最高可达 85%)。此外,在相同成本下,与基线相比,其准确率最高可提高 4.5%。代码和数据集可在 https://github.com/john1226966735/Adaptive-Solver 上找到。
线性分式规划 (LFP) 是一种强大的数学工具,用于解决以线性函数比率为目标函数的优化问题。在实际应用中,目标函数的系数可能不确定或不精确,因此需要区间系数。本文全面研究了具有区间目标函数 (ILFTP) 的线性区间分式运输问题,这意味着目标函数中的变量系数不确定且位于给定区间内。我们提出了一种结合区间分析和优化技术来处理系数不确定性的新方法,确保解决方案稳健可靠。本研究中使用的变量变换方法是解决此类问题的一种新方法。通过将问题简化为非线性规划问题,然后将其转换为线性规划问题,所提出的方法简化了解决过程并提高了结果的准确性。通过各种数值示例和与现有方法的比较证明了所提出方法的有效性。结果表明,所提出的方法能够精确解决 ILFTP。总体而言,所提出的方法为线性分式运输问题领域做出了宝贵贡献。它为具有挑战性的问题提供了实用而有效的解决方案,并有可能应用于各种现实场景。
我们介绍了 QICS(量子信息锥函数求解器),这是一个完全用 Python 实现的开源原始对偶内点求解器,专注于解决量子信息理论中出现的优化问题。QICS 能够解决涉及量子相对熵、算子凸函数的非交换视角和相关函数的优化问题。它还包括一个利用稀疏性的高效半定规划求解器,以及对 Hermitian 矩阵的支持。QICS 目前也受 Python 优化建模软件 PICOS 的支持。本文旨在记录 QICS 中使用的算法和锥函数的实现细节,并作为该软件的参考指南。此外,我们展示了大量数值实验,这些实验表明 QICS 优于最先进的量子相对熵规划求解器,并且具有与最先进的半定规划求解器相当的性能。