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图 1 四个 𝑁 量子比特量子寄存器上的四个试验状态 | 𝑓 ( 𝑗 ) ⟩ 的 QNPU 架构,初始化为 | 0 ⟩ = | 00 . . . 0 ⟩ 。网络的红色部分创建变分试验状态。绿色 QNPU 部分实现问题特定的线性算子 𝑂 𝑗 。其操作由端口 CP 控制,试验函数通过输入端口 IPx 输入,输出标记为 OPx。蓝色辅助网络用于评估成本函数(图来自 [11])。
量子的变异原理是一系列应用的混合量子计算的骨干。但是,随着问题大小的增长,量子逻辑误差和贫瘠的高原效果的影响,结果的质量会带来质量。现在清楚地关注需要更少的量子电路步骤并且对设备错误的稳定性。在这里,我们提出了一种方法,其中问题复杂性转移到了量子过程中计算的动态量 - 汉密尔顿时刻,⟨h n n⟩。从这些量子计算的力矩中,可以从兰开斯群膨胀中获得“填充”定理的基础能量的估计值,从而明显纠正了相关的变异计算。通过矩传到希尔伯特空间中的高阶效应,可以减轻试验状态量子电路深度的负担。该方法是在2D量子磁磁模型上引入和证明的,该模型在IBM Quantum Quanto-Quan-Quan-Quan-Quan-Quandocducting Qubit设备上实现了5×5(25 QUAT)。相对于参数化的抗铁磁试验状态,将量子量计算为第四阶。进行了与基准变异计算的全面比较,包括在ran-dom耦合实例的集合上进行比较。结果表明,内部估计值一致地超过了同一试验状态的基准变异方法。这些初步的研究表明,计算出的量子方法对试验状态变化,量子栅极和射击噪声具有高度的稳定性,所有这些方法都很好地润滑了该方法的进一步研究和应用。
量子计算机的一个候选应用是模拟量子系统的低温特性。对于这项任务,有一种经过深入研究的量子算法,它对与低能态有不可忽略重叠的初始试验状态进行量子相位估计。然而,众所周知,很难从理论上保证这种试验状态能够有效地准备。此外,目前可用的启发式建议,例如绝热状态准备,在实际情况中似乎不够充分。本文表明,对于大多数随机稀疏汉密尔顿量,最大混合状态是一个足够好的试验状态,相位估计可以有效地准备能量任意接近基能的状态。此外,任何低能状态都必须具有不可忽略的量子电路复杂性,这表明低能状态在经典上是非平凡的,相位估计是准备此类状态的最佳方法(最多多项式因子)。这些陈述适用于两种随机汉密尔顿量模型:(i) 随机带符号泡利弦的总和和 (ii) 随机带符号 d -稀疏汉密尔顿量。主要技术论据基于非渐近随机矩阵理论中的一些新结果。特别是,需要对谱密度进行精细的集中界定,以获得这些随机汉密尔顿量的复杂性保证。
1.6 为履行这一义务,并且随着行业寻求试验和开发 BVLOS UA 的运营,我们制定了这一空域政策概念,以描述我们认为适合现在和未来支持这项活动的空域结构,因为我们将向综合和非分离运营过渡。但是,CAA 注意到我们需要根据运营经验来评估和完善这一概念。因此,在此阶段,此处描述的概念被认为处于试验状态。CAA 将根据适当的行业利益相关者的反馈来评估和完善该概念,这些利益相关者将被邀请通过我们的监管沙盒试用该空域政策概念。
传统的方法可以使用高精度的开放量子系统的动力学,通常是资源消耗的。如何提高目标系统的计算精度和效率为我们带来了最艰难的挑战之一。在这项工作中,将无监督和监督的学习算法结合在一起,引入了深入学习方法,以模拟和预测Landau-Zener动力学。从多个Davydov D 2 Ansatz获得的数据较低的四个ANSATZ用于训练,而来自十个较高多重性的试验状态的数据被用作目标数据来评估预测的准确性。经过适当的训练后,我们的方法可以仅使用随机噪声和两个可调模型参数成功预测和模拟Landau-Zener动力学。与来自多个Davydov D 2 Ansatz的高精度动力学数据相比,多种多数为十个,错误率降至0.6%以下。
我们提出了一种在量子硬件上准备多体系统状态的有效方法,首先隔离单个量子数,然后利用时间演化来隔离能量。我们的方法最简单的形式只需要一个额外的辅助量子位。精确解的总演化时间与试验状态的光谱范围与最低激发态间隙的比率成正比,这比其他投影算法有了很大的改进,而且精度随着演化时间呈指数增长。由于特征值已知,隔离量子数是有效的,并且增加了间隙,从而缩短了所需的传播时间。算法的成功率或产生所需状态的概率是测量时间和相位的简单函数,并由原始状态与所需状态的平方重叠决定。我们给出了来自核壳模型和海森堡模型的示例。我们将此算法与以前的短演化时间算法进行了比较,并讨论了潜在的进一步改进。
随着基因编辑技术的进步,我们对基因组进行精确有效修改的能力正在以显着的速度增加,这为科学家和临床医生铺平了道路,可以独特地治疗许多以前不受欢迎的疾病。crispr-cas9,用于群集的定期间隔短的短质体重复序列和与CRISPR相关的蛋白9的缩写,是一个基因编辑平台,能够改变活细胞中基因组的核苷酸序列。这项技术正在增加遗传疾病的新基因编辑治疗方法的数量和速度。β-血红蛋白病是一组单基因疾病,尽管它们的患病率很高和长期使人衰弱的性质,但仍几乎没有可用的治疗选择。在这篇综述中,我们将讨论我们对β-血红蛋白病的遗传学和当前治疗状态的现有理解,考虑潜在的基因组编辑治疗策略,并概述了使用CRISPR-CAS9基因编辑的当前临床试验状态。
量子计算机可用于模拟动力学并学习量子系统的光谱,例如由某些哈密顿h h描述的构成复合分子或伴侣的相互作用粒子。相位估计[1]在统一的u = e iht上有效地解决了计算基态启用的常见光谱问题,只要我们能够有效地准备一个具有非平凡(非指数性的小)重叠的试验状态。标准相位估计的每次运行都会返回单个特征值,其精度和成功概率取决于使用u的次数。最近,已经提出了相位估计的统计方法[2-4],其中每次运行仅使用少数几个Ancillae和较短的电路。因此,统计阶段估计可能更适合于固定和深度限制的早期耐断层量子计算机。但是,在这些方法中,单次运行给出了某些运行时j的估计器的样本,仅此运行时J,仅此操作不足以推断光谱属性。需要具有不同J值的多个运行,并且统计分析给出了表格信息,并有信心随着获得的数据量而增加。这些运行可以在多个量子计算机上大规模平行。相关地,Lin&Tong [4]的方法不仅是其分析中的实力,而且还会从随机的集合中产生Runtimes J,因此也会产生电路。基于使用Trotter公式实现U的简单方案具有O(L)门复杂性[5-9]。阶段估计的成本(统计或标准)通常取决于哈密顿的稀疏性L,在适当的基础上分解时,诸如Pauli的基础时,哈密顿量中的术语数量。这对于化学和伴侣科学中的电子结构问题可能会过时,在n-轨道问题上,我们通常具有L = O(n 4)[10]。使用经远比轨道[11,12]来更好地求解电子电子相互作用时,这会增加到l = o(n 6)。有趣的是,下线性非cli效率o(√