摘要。在过去五年中,大多数变化在过去的十年中,对医学中AI应用的兴趣已大大增加。最近,使用计算机断层扫描(CT)图像的深度学习算法在心血管疾病(CVD)的预测和分类中的应用显示出令人鼓舞的结果。但是,在这一研究领域的显着进步与与可发现性(F),可访问性(a),互操作性(I),可重复使用性(R)相关的不同挑战有关。这项工作的目的是确定反复出现的缺失的公平相关特征,并评估用于预测/诊断CT图像中心血管疾病的数据和模型的公平程度。我们使用RDA(研究数据联盟)公平数据成熟度模型和Fairshake工具包评估了数据和模型的公平性。这一发现表明,尽管预计AI会为复杂的医疗问题带来破碎的解决方案,但数据/元数据/代码的可发现性,可访问性,互操作性和可重复性仍然是一个杰出的挑战。
量子断层扫描已成为计算物理学中量子系统密度矩阵 ρ 的必不可少的工具。最近,它作为测试高能粒子物理学中纠缠和违反贝尔不等式的基本步骤,变得越来越重要。在这项工作中,我们提出了重建一般散射过程的螺旋量子初始状态的理论框架。具体而言,我们对不可约张量算子 f TLM g 执行 ρ 的展开,并通过在适当选择的 Wigner D 矩阵权重下对最终粒子的角度分布数据进行平均来唯一计算相应的系数。此外,我们还提供了生产矩阵 Γ 的新广义和散射的归一化微分截面的显式角度依赖性。最后,我们使用 Weyl-Wigner-Moyal 形式从量子信息的角度重新推导了我们之前的所有结果,此外,我们还获得了 Wigner P 和 Q 符号的简单解析表达式。
量子态层析成像——从 𝑛 副本中学习 𝑑 维量子态——是量子信息科学中一项普遍存在的任务。它是从 𝑛 样本中学习 𝑑 结果概率分布的经典任务的量子类似物。更详细地说,目标是设计一种算法,给定某个(通常是混合的)量子态 𝜌 ∈ C 𝑑 × 𝑑 的 𝜌 ⊗ 𝑛 ,输出(经典描述)估计值 2 ̂︀ 𝜌,该估计值以高概率“𝜖 接近”𝜌。主要挑战是最小化样本(复制)复杂度 𝑛 作为 𝑑 和 𝜖(有时还有其他参数,例如 𝑟 = rank 𝜌 )的函数。我们还将关注设计仅进行单次复制(而不是集体)测量的算法的实际问题。指定量子断层扫描任务的一个重要方面是“ 𝜖 -close”的含义;即,判断算法估计的损失函数是什么。有很多自然的方法可以测量两个量子态的发散度——甚至比两个经典概率分布的发散度还要多——并且所选择的精确测量方法会对必要的样本复杂度以及最终估计对未来应用的效用产生很大的影响。本文的主要目标是展示一种新的断层扫描算法,该算法实现了最严格的准确度概念(Bures)𝜒 2 -发散度,同时具有与使用不忠诚度作为损失函数的先前已知算法基本相同的样本复杂度。然后,我们给出了一个应用,即量子互信息测试问题,这关键依赖于我们实现关于𝜒 2 -发散度的有效状态断层扫描的能力。
我们开发并通过实验证明了一种动态多原子系统的完整分子框架量子断层扫描 (MFQT) 方法。我们通过完整表征氨 (NH 3 ) 中的电子非绝热波包来举例说明这种方法。该方法利用能量和时间域光谱数据,并生成系统的实验室框架密度矩阵 (LFDM),其元素是群体和相干性。LFDM 完整表征了分子框架中的电子和核动力学,生成了任何相关算符的时间和方向角相关期望值。例如,可以构建时间相关的分子框架电子概率密度,从而生成有关分子框架中电子动力学的信息。在 NH 3 中,我们观察到电子相干性是由核动力学引起的,核动力学以非绝热的方式驱动分子框架中的电子运动(电荷迁移)。在这里,核动力学是旋转的,非绝热科里奥利耦合驱动相干性。有趣的是,核驱动的电子相干性在较长的时间尺度上得以保持。总体而言,MFQT 可以帮助量化电子和核自由度之间的纠缠,并为超快分子动力学、电荷迁移、量子信息处理和最优控制方案的研究提供新途径。
量子态断层扫描 (QST) 是量子处理器特性描述、验证和确认 (QCVV) 的重要工具。仅在少数理想化场景中,QST 的最优测量集才有解析结果。例如,在非退化测量设置中,QST 的最优最小测量算子集具有相互无偏的特征基。但是,在其他设置中,根据投影算子的秩和量子系统的大小,需要对高效 QST 的最优测量选择进行数值近似。我们通过引入定制高效 QST 框架来概括这个问题。在这里,我们扩展定制 QST,并在测量过程中应用的一些量子门有噪声的情况下寻找 QST 的最优测量集。为了实现这一点,我们使用了两种不同的噪声模型:首先是去极化通道,其次是单量子比特和双量子比特门的过度旋转和不足旋转(有关更多信息,请参阅方法)。通过将我们优化的 QST 测量集的重建保真度与仅使用乘积基的最先进的方案进行比较,我们证明了在实际噪声水平下使用纠缠门对两个量子比特的有效 QST 测量方案的好处。
TiNiCu 0.1 Sn HH 合金(即 Ti 32.8 -Ni 32.8 -Sn 32.8 -Cu 1.6)的微观结构。主要动机
随着量子器件制造技术的快速发展,我们现在可以操纵越来越多的纠缠量子比特。中型量子器件(10-100 量子比特)已在超导电路、囚禁离子和超冷原子平台上实现 [1-7]。量子态层析成像 (QST) 旨在通过对状态副本进行适当测量来重建未知量子态,它是验证和衡量实现优劣的黄金标准。具体而言,QST 是证明量子处理器上所有实际操作和测量所能提供的信息的完整性所必需的。量子场论的早期研究集中在混合态,发现它需要对一组最小 O(d) 个互不偏基进行射影测量[8-10],或对正算子值测度(POVM)进行 O(d2) 期望所提供的信息[11-14]。随着希尔伯特空间维数 d 随着成分(如粒子)数量的增加而呈指数增长,这很快变得不切实际。对于纯态,最近证明,就信息而言,POVM 的数量可以大幅减少到 O(d)[15-17],测量基的数量可以减少到 4 个[18-20]。然而,由于样本空间 d 的大小呈指数级增长,实现这些精心设计的非局部测量并获得相应的收敛概率分布在实验上仍然是难以实现的[21]。经过长期发展其数学基础之后,我们现在正处于考虑其实用方面的阶段。
1 UMR 1107插入/UCA,Chu Clermont Ferrand,Universit和Clermont Auvergne,Neurmont Ferrand,法国; sylvain.lamoine@uca.fr(S.L.); (M.C。); David.A.Barrien.com(D.A.B.); vanexs_63@glass.com(V.P.); (M.F.); laetitia.prival@uc.fr(L.P.); julie.barri@uca.fr(J.B。); funfish-fill.fr(l.b。);大卫。); youussef。); alain.eschanger@uca.fr(A.E。)2 IGRS,CNR,INSERM,FACUL和DESIGN,UNIVERSIT和CLERMONT AUVERGNE,63000 CLEMONT-FERRAND,法国; emilie.big enmity.fr(E.B.); benjamin.bertin@uca.fr(B.B.); yoan.enabled@uca.fr(y.r。)3秋天和法国63000 Clermont Ferrand的Clermont Auvergne的病人陪伴的灾难; Clermont-Ferrand,诊所和创新,63000 Clermont Ferrand,法国6镇痛研究所,Facul and Decine,BP38,63001法国Ferrand *通讯员:繁华Syromes@uca.fr;电话: +33-(0)-4-7317-8235;传真: +4-4-7327-7162