精确计算多费米子量子系统的基态和激发态是当代物理和计算科学中最重要的挑战之一,其解决方案将从量子计算设备的出现中受益匪浅。现有的使用相位估计或变分算法的方法存在潜在缺点,例如深度电路需要大量误差校正或非平凡的高维经典优化。在这里,我们引入了一个收缩特征值方程的量子求解器,它是经典方法的量子类似物,用于求解基态和激发态的能量和简化密度矩阵。该求解器不需要深度电路或困难的经典优化,并且比其经典对应物实现了指数级加速。我们通过在量子模拟器和两个 IBM 量子处理单元上进行计算来演示该算法。
可满足性模理论 (SMT) 求解器是许多技术的核心引擎,例如符号执行。因此,确保 SMT 求解器的稳健性和正确性至关重要。虽然模糊测试是一种确保 SMT 求解器质量的有效方法,但我们观察到之前的模糊测试工作仅侧重于生成各种一阶公式作为输入,而忽略了 SMT 求解器的算法配置空间,这导致许多深藏不露的错误未被及时报告。在本文中,我们提出了 Falcon,一种同时探索公式空间和配置空间的模糊测试技术。将这两个空间结合起来会显著扩大搜索空间,使有效检测错误变得更加困难。我们通过利用两个空间之间的相关性来减少搜索空间,并引入自适应变异策略来提高搜索效率,从而解决了这个问题。经过六个月的广泛测试,Falcon 在两款最先进的 SMT 求解器 CVC4 和 Z3 中发现了 518 个已确认的错误,其中 469 个已经修复。与两款最先进的模糊测试器相比,Falcon 在 24 小时的测试中检测到了 38 个和 44 个以上的错误,并且覆盖率大幅提高。
我们提出了元变分量子本征求解器 (VQE),这是一种能够学习参数化汉密尔顿量的基态能量分布的算法。如果使用几个数据点训练元 VQE,它将提供初始电路参数化,可用于计算特定信任区域内汉密尔顿量的任何参数化的基态能量。我们使用 XXZ 自旋链、电子 H 4 汉密尔顿量和单传输量子模拟测试该算法。在所有情况下,元 VQE 都能够学习能量函数的形状,在某些情况下,与单个 VQE 优化相比,它可以提高准确性。元 VQE 算法在优化数量方面提高了参数化汉密尔顿量的效率,并为单个优化的量子电路参数提供了良好的起点。所提出的算法可以很容易地与变分算法领域的其他改进相结合,以缩短当前最先进技术与具有量子优势的应用之间的距离。
6 Dumas,G。等。 (2020)人类动态夹具揭示了连接实时社会协调和认知的额顶网络。 cereb。 Cortex doi:10.1093/cercor/bhz3086 Dumas,G。等。(2020)人类动态夹具揭示了连接实时社会协调和认知的额顶网络。cereb。Cortex doi:10.1093/cercor/bhz308
参数值参与者网络的输入层大小20参与者网络中的隐藏层数3 Actor Network中的每个隐藏层的单位数量300 Actor Network的输出层的大小2输入层的输入层的大小22批评网络网络中的隐藏层数量3 CILTER网络中的每个隐藏层数量的每个隐藏层中隐藏层中隐藏层中的每个隐藏层数量Actor网络300输出网络网络网络10-批评者网络1学习速率10 - 4 4
摘要 用于电子结构计算的变分量子特征值求解器 (VQE) 被认为是近期量子计算的主要潜在应用之一。在所有提出的 VQE 算法中,酉耦合团簇单双激发 (UCCSD) VQE 拟定实现了高精度并引起了很多研究兴趣。然而,基于费米子激发的 UCCSD VQE 在使用 Jordan-Wigner 变换时需要额外的宇称项。这里我们引入了一种新的基于粒子保留交换门的 VQE 拟定器来实现量子比特激发。对于全到全连接,所提出的 VQE 拟定器的门复杂度上界为 O(n4),其中 n 是哈密顿量的量子比特数。使用所提出的 VQE 假设对简单分子系统(如 BeH 2、H 2 O、N 2、H 4 和 H 6)进行数值计算,可以得到非常准确的结果,误差约为 10 − 3 Hartree。
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量子退火器(QAS)是专门的量子计算机,可以通过物理利用量子效应来最大程度地限制离散变量的目标函数。当前的QA平台允许优化二进制变量(Qubits)定义的二次目标,也称为ISING问题。在过去的十年中,D-Wave实施的质量检查系统随着摩尔般的增长而扩展。当前的体系结构提供2048个稀疏连接的量子位,并预计持续的指数增长以及连通性的提高。我们探讨了解决SAT和MaxSAT问题等体系结构等QA Systems量表等架构的可行性。我们开发了有效地编码SAT的技术,并具有一定局限性的Maxsat-将与稀疏QA体系结构兼容的问题。我们为此映射提供了理论基础,并提供了编码技术,这些技术结合了o ne ine ne ane fimita和optimization modulo理论与在空中的位置和路由相结合。对当前一代2048 Qubit D-Wave系统的初步经验测试支持该方法对于某些SAT和MAXSAT问题的可行性。
在本文中,我们处理 q 演算的结构,它开发了一种有趣的计算技术并组织了不同类的算子和特定的变换。q 演算的重要性出现在包括物理问题在内的大量应用中。对称 q 激活通常实现 q 微分方程(可能涉及导数)。因此,这些算子和 q 对称算子的对称性之间的密切联系有待估计(参见 [1 – 9])。在最近的研究中,我们提供了一种从对称性质中推导和解释的过程,并与传统案例进行了类比。通过将 q 演算和对称 Salagean 微分算子相结合,我们引入了一种新的修改后的对称 Salagean q 微分算子。通过使用此算子,我们给出了新类的解析函数。
摘要 强关联化学和材料系统的变分算法是近期量子计算机最有前途的应用之一。我们提出了变分量子特征值求解器的扩展,它通过求解由一组参数化量子态组成的子空间中的广义特征值问题来近似系统的基态。这允许系统地改进逻辑波函数假设,而不会显着增加电路复杂性。为了最大限度地降低这种方法的电路复杂性,我们提出了一种有效测量汉密尔顿量并在由与总粒子数运算符交换的电路参数化的状态之间重叠矩阵元素的策略。该策略使状态准备电路的大小加倍,但没有使其深度加倍,同时相对于标准变分量子特征值求解器增加了少量额外的两量子比特门。我们还提出了一种经典的蒙特卡罗方案来估计由有限数量的矩阵元素测量引起的基态能量的不确定性。我们解释了如何扩展此蒙特卡罗程序以自适应地安排所需的测量,从而减少给定精度所需的电路执行次数。我们将这些想法应用于两个模型强关联系统,即 H 4 的方形配置和己三烯 (C 6 H 8 ) 的 π 系统。