1قسم هندسة الأنظمة الكهربائية والحاسوبية، جامعة موناش، كلايتون VIC 3800، أستراليا
2قسم الرياضيات التطبيقية والفيزياء النظرية، جامعة كامبريدج، كامبريدج CB3 0WA، المملكة المتحدة
تجد هذه الورقة مثيرة للاهتمام أو ترغب في مناقشة؟ Scite أو ترك تعليق على SciRate.
ملخص
تلعب وظيفة تشويه معدل الكم دورًا أساسيًا في نظرية المعلومات الكمومية، ولكن لا توجد حاليًا خوارزمية عملية يمكنها حساب هذه الوظيفة بكفاءة وبدقة عالية لأبعاد القناة المعتدلة. في هذا البحث، نوضح كيف يمكن لتقليل التناظر أن يبسط بشكل كبير الحالات الشائعة لمشاكل تشويه معدل الكم بمساعدة التشابك. يتيح لنا ذلك فهم خصائص القنوات الكمومية التي تحصل على المفاضلة المثلى لتشويه المعدل بشكل أفضل، مع السماح أيضًا بحساب أكثر كفاءة لوظيفة تشويه معدل الكم بغض النظر عن الخوارزمية الرقمية المستخدمة. بالإضافة إلى ذلك، نقترح متغيرًا غير دقيق لخوارزمية نزول المرآة لحساب دالة تشويه المعدل الكمي بمعدلات تقارب خطية يمكن إثباتها. نوضح كيف ترتبط خوارزمية النسب المرآة هذه بطرق Blahut-Arimoto وطرق تعظيم التوقعات المستخدمة سابقًا لحل مشكلات مماثلة في نظرية المعلومات. باستخدام هذه التقنيات، نقدم أول تجارب رقمية لحساب دالة تشويه معدل الكم متعددة البتات، ونظهر أن الخوارزمية المقترحة لدينا تحل بشكل أسرع وبدقة أعلى عند مقارنتها بالطرق الحالية.
ملخص شعبي
► بيانات BibTeX
ferences المراجع
[1] كلود إلوود شانون "نظرية رياضية للاتصالات" المجلة التقنية لنظام الجرس 27، 379-423 (1948).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1002 / j.1538-7305.1948.tb01338.x
[2] Nilanjana Datta، Min-Hsiu Hsieh، and Mark M. Wilde، "تشويه معدل الكم، ونظريات شانون العكسية، وفصل قناة المصدر" IEEE Transactions on Information Theory 59, 615–630 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1109 / tit.2012.2215575
[3] مارك إم وايلد، نيلانجانا داتا، مين هسيو هسيه، وأندرياس وينتر، "ترميز تشويه معدل الكم باستخدام الموارد المساعدة" IEEE Transactions on Information Theory 59, 6755–6773 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1109 / tit.2013.2271772
[4] ريتشارد بلاهوت “حساب سعة القناة ووظائف تشويه المعدل” معاملات IEEE حول نظرية المعلومات 18، 460-473 (1972).
https: / / doi.org/ 10.1109 / tit.1972.1054855
[5] سوجورو أريموتو "خوارزمية لحساب سعة القنوات المنفصلة العشوائية عديمة الذاكرة" معاملات IEEE حول نظرية المعلومات 18، 14-20 (1972).
https: / / doi.org/ 10.1109 / tit.1972.1054753
[6] كيري هي، وجيمس سوندرسون، وحمزة فوزي، “منظور برجمان القريب حول خوارزميات بلاهوت-أريموتو الكلاسيكية والكمية” (2023).
أرخايف: 2306.04492
[7] أركاديج سيمينوفيتش نميروفسكي وديفيد بوريسوفيتش يودين "تعقيد المشكلة وكفاءة الطريقة في التحسين" وايلي (1983).
[8] أمير بيك ومارك تيبول "نسب المرآة وطرق التدرج غير الخطية المسقطة لتحسين محدب" رسائل بحوث العمليات 31، 167-175 (2003).
https://doi.org/10.1016/s0167-6377(02)00231-6
[9] تقرير بول تسينج "حول طرق التدرج القريبة المتسارعة لتحسين المقعر المحدب" (2008).
https:///pages.cs.wisc.edu/~brecht/cs726docs/Tseng.APG.pdf
[10] أمير بيك "أساليب الدرجة الأولى في التحسين" SIAM (2017).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611974997
[11] Heinz H Bauschke، Jérôme Bolte، and Marc Teboulle، “A النسب وراء استمرارية التدرج Lipschitz: إعادة النظر في أساليب الدرجة الأولى والتطبيقات” رياضيات بحوث العمليات 42، 330-348 (2017).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1287 / moor.2016.0817
[12] هايهاو لو، روبرت إم فرويند، ويوري نيستيروف، "التحسين المحدب السلس نسبيًا من خلال أساليب وتطبيقات من الدرجة الأولى" مجلة SIAM حول التحسين 28، 333-354 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1137 / 16M1099546
[13] مارك تيبول “عرض مبسط لأساليب الدرجة الأولى للتحسين” البرمجة الرياضية 170، 67-96 (2018).
https://doi.org/10.1007/s10107-018-1284-2
[14] ماساهيتو هاياشي “خوارزمية بريغمان القائمة على التباعد وتطبيقها على نظرية التشوه الكلاسيكية ومعدل الكم” معاملات IEEE على نظرية المعلومات 69، 3460–3492 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1109 / tit.2023.3239955
[15] ماساهيتو هاياشي “خوارزمية التقليل التكرارية على عائلة الخليط” (2023).
أرخايف: 2302.06905
[16] فينكات شاندراسيكاراناند باريكشيت شاه “تحسين الإنتروبيا النسبية وتطبيقاتها” البرمجة الرياضية 161، 1–32 (2017).
https://doi.org/10.1007/s10107-016-0998-2
[17] حمزة فوزي وعمر فوزي "التحسين الفعال للإنتروبيا النسبية الكمومية" مجلة الفيزياء أ: الرياضيات والنظرية 51، 154003 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1088 / 1751-8121 / aab285
[18] حمزة فوزي، وجيمس سوندرسون، وبابلو أ. باريلو، “التقريبات شبه المحددة لوغاريتم المصفوفة” أسس الرياضيات الحاسوبية 19، 259-296 (2019).
https://doi.org/10.1007/s10208-018-9385-0
[19] كريس كوي، ليا كابليفيتش، وخوان بابلو فيلما، “تحسينات الأداء لخوارزمية نقطة داخلية مخروطية عامة” حساب البرمجة الرياضية 15، 53-101 (2023).
https://doi.org/10.1007/s12532-022-00226-0
[20] مهدي كريمي وليفنت تونشيل “طرق النقاط الداخلية الأولية والثنائية للصيغ المعتمدة على المجال” رياضيات بحوث العمليات 45، 591–621 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1287 / moor.2019.1003
[21] مهدي كريمي وليفنت تونسل "التنفيذ الفعال لأساليب النقاط الداخلية للانتروبيا النسبية الكمومية" (2023).
أرخايف: 2312.07438
[22] لي يانغاند كيم تشوان توه “إعادة النظر في خوارزمية النقطة القريبة من برجمان: نسخة جديدة غير دقيقة ومتغيرها بالقصور الذاتي” مجلة SIAM حول التحسين 32، 1523-1554 (2022).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1137 / 20M1360748
[23] نيلانجانا داتا، مين هسيو هسيه، مارك إم وايلد، وأندرياس وينتر، "ترميز تشويه المعدل الكمي إلى الكلاسيكي" مجلة الفيزياء الرياضية 54 (2013).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4798396
[24] هوارد بارنوم "ترميز تشويه معدل الكم" المراجعة البدنية أ 62، 042309 (2000).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.62.042309
[25] زهرة باغالي خانياناند أندرياس وينتر "منظور تشويه المعدل حول إعادة توزيع الحالة الكمومية" (2021).
أرخايف: 2112.11952
[26] زهرة باغالي خانيان، كوهداي كورويوا، وديبي ليونغ، “نظرية معدل التشويه للدول المختلطة” 2023 ندوة IEEE الدولية حول نظرية المعلومات 749-754 (2023).
https: / / doi.org/10.1109 / isit54713.2023.10206960
[27] مايكل أ. نيلسناند إسحاق إل تشوانغ “الحساب الكمي والمعلومات الكمومية: طبعة الذكرى السنوية العاشرة” مطبعة جامعة كامبريدج (10).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1017 / cbo9780511976667
[28] مارك إم وايلد "نظرية المعلومات الكمومية" مطبعة جامعة كامبريدج (2017).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316809976
[29] جون واتروس “نظرية المعلومات الكمومية” مطبعة جامعة كامبريدج (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316848142
[30] آر تيريل روكافيلر “تحليل محدب” مطبعة جامعة برينستون (1970).
https: / / doi.org/ 10.1007 / bfb0110040
[31] Lev M Bregman "طريقة الاسترخاء لإيجاد النقطة المشتركة للمجموعات المحدبة وتطبيقها على حل المشكلات في البرمجة المحدبة" الرياضيات الحاسوبية والفيزياء الرياضية لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية 7، 200-217 (1967).
https://doi.org/10.1016/0041-5553(67)90040-7
[32] كريس جي ماديسون، ودانييل بولين، ويي ويي تيه، وأرنو دوسيه، "الشروط المسبقة للمساحة المزدوجة لنزول التدرج" مجلة SIAM حول التحسين 31، 991-1016 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 19M130858X
[33] ديميتري بيرتسيكاس "نظرية التحسين المحدبة" أثينا العلمية (2009).
[34] ثيودور بروكيران وتامو توم ديك "تمثيلات مجموعات الكذب المدمجة" سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا (2013).
https://doi.org/10.1007/978-3-662-12918-0
[35] ويليام فولتون وجو هاريس "نظرية التمثيل: الدورة الأولى" سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا (2013).
https://doi.org/10.1007/978-1-4612-0979-9
[36] جلين بريدون "مقدمة لمجموعات التحول المدمجة" الصحافة الأكاديمية (1972).
https://doi.org/10.1016/s0079-8169(08)x6007-6
[37] بيرسي دياكونيس وستيفن إيفانز “الوظائف الخطية للقيم الذاتية للمصفوفات العشوائية” معاملات الجمعية الرياضية الأمريكية 353، 2615-2633 (2001).
https://doi.org/10.1090/S0002-9947-01-02800-8
[38] ماساهيتو هاياشي ويوشيانغ يانغ “خوارزميات فعالة لعنق الزجاجة المعلومات الكمومية” كوانتوم 7، 936 (2023).
https://doi.org/10.22331/q-2023-03-02-936
[39] ستيفن بويداند ليفين فاندنبيرج "التحسين المحدب" مطبعة جامعة كامبريدج (2004).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1017 / cbo9780511804441
[40] روجر أ. هورناند تشارلز ر. جونسون "موضوعات في تحليل المصفوفة" مطبعة جامعة كامبريدج (1991).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1017 / cbo9780511840371
[41] ميخائيل ف سولودوفاند بينار فوكس سفايتر “حدود الخطأ للمشكلات الفرعية للنقطة القريبة وخوارزميات النقطة القريبة غير الدقيقة المرتبطة بها” البرمجة الرياضية 88، 371-389 (2000).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1007 / s101070050022
[42] مارك شميدت ونيكولاس رو وفرانسيس باخ، "معدلات التقارب لطرق التدرج القريبة غير الدقيقة للتحسين المحدب" التقدم في أنظمة معالجة المعلومات العصبية وقائع المؤتمر الدولي الرابع والعشرون لأنظمة معالجة المعلومات العصبية 24، 24-1458 (1466).
https: / / dl.acm.org/ doi / 10.5555 / 2986459.2986622
[43] خورخي نوسيدالاند وستيفن جي رايت "التحسين العددي" سبرينغر (1999).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1007 / b98874
[44] ناثانيال جونستون “QETLAB: صندوق أدوات MATLAB للتشابك الكمي، الإصدار 0.9” http:///qetlab.com (2016).
https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.44637
http: / / qetlab.com
[45] Kim-Chuan Toh، Michael J Todd، and Reha H Tütüncü، "SDPT3 - حزمة برامج MATLAB للبرمجة شبه المحددة، الإصدار 1.3" طرق التحسين والبرمجيات 11، 545-581 (1999).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1080 / 10556789908805762
[46] ماساهيتو هاياشي وجينغ ليو "خوارزمية أريموتو-بلاهوت الكمومية المعممة وتطبيقها على عنق الزجاجة للمعلومات الكمومية" (2023).
أرخايف: 2311.11188
[47] توماس إم كوفر وجوي أ. توماس "عناصر نظرية المعلومات" جون وايلي وأولاده (1999).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1002 / 047174882X
[48] آرام ف أروتيونوف وفاليري أوبوخوفسكي "التحليل المحدب والقيمة المحددة" دي جرويتر (2017).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1515 / 9783110460308
[49] مارتن جاجي "إعادة النظر في فرانك وولف: تحسين محدب متناثر خالي من الإسقاط" وقائع المؤتمر الدولي الثلاثين حول المؤتمر الدولي للتعلم الآلي - المجلد 30 28-427 (435).
https: / / dl.acm.org/ doi / 10.5555 / 3042817.3042867
[50] هاوبو لياند نينغ كاي "خوارزمية من نوع بلاهوت-أريموتو لحساب سعة القناة الكمومية الكلاسيكية" الندوة الدولية حول نظرية المعلومات 2019 ندوة IEEE الدولية حول نظرية المعلومات 255-259 (2019).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1109 / isit.2019.8849608
[51] نافنيث راماكريشنان، ورابان إيتن، وفولخر بي شولز، وماريو بيرتا، "حوسبة قدرات القنوات الكمومية" IEEE Transactions on Information Theory 67, 946–960 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1109 / tit.2020.3034471
[52] Heinz H Bauschkeand Jonathan M Borwein "الوظائف الأسطورية وطريقة إسقاطات برجمان العشوائية" مجلة التحليل المحدب 4، 27-67 (1997).
[53] راجيندرا بهاتيا "تحليل المصفوفة" سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا (2013).
https://doi.org/10.1007/978-1-4612-0653-8
دليلنا يستخدم من قبل
[1] مهدي كريمي و ليفنت تونسل، "التنفيذ الفعال لأساليب النقاط الداخلية للانتروبيا النسبية الكمومية"، أرخايف: 2312.07438, (2023).
[2] ماساهيتو هاياشي وجينج ليو، "خوارزمية أريموتو-بلاهوت الكمومية المعممة وتطبيقها على عنق الزجاجة للمعلومات الكمومية"، أرخايف: 2311.11188, (2023).
الاستشهادات المذكورة أعلاه من إعلانات ساو / ناسا (تم آخر تحديث بنجاح 2024-04-10 23:59:34). قد تكون القائمة غير كاملة نظرًا لأن جميع الناشرين لا يقدمون بيانات اقتباس مناسبة وكاملة.
On خدمة Crossref's cited-by service لم يتم العثور على بيانات حول الاستشهاد بالأعمال (المحاولة الأخيرة 2024-04-10 23:59:33).
نشرت هذه الورقة في الكم تحت نسبة المشاع الإبداعي 4.0 الدولية (CC BY 4.0) رخصة. يظل حقوق الطبع والنشر مع مالكي حقوق الطبع والنشر الأصليين مثل المؤلفين أو مؤسساتهم.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://quantum-journal.org/papers/q-2024-04-09-1314/
- :يكون
- :ليس
- 08
- 1
- 1.3
- 10
- المرتبة الرابعة
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15%
- 16
- 17
- 170
- 19
- 1999
- 20
- 2000
- 2001
- 2008
- 2009
- 2011
- 2012
- 2013
- 2016
- 2017
- 2018
- 2019
- 2020
- 2021
- 2022
- 2023
- 22
- 23
- 24
- المرتبة الرابعة
- 25
- 26%
- 27
- 28
- 29
- 30
- المرتبة الرابعة
- 31
- 32
- 33
- 35%
- 36
- 39
- 40
- 41
- 43
- 49
- 50
- 51
- 54
- 67
- 7
- 8
- 9
- a
- فوق
- الملخص
- أكاديمي
- معجل
- الوصول
- دقة
- ACM
- وبالإضافة إلى ذلك
- السلف
- الانتماءات
- خوارزمية
- خوارزميات
- الكل
- السماح
- يسمح
- أيضا
- أمريكي
- كمية
- an
- تحليل
- و
- ذكرى سنوية
- تطبيق
- التطبيقات
- تطبيقي
- أبريل
- التعسفي
- هي
- الناشئة
- AS
- أسوشيتد
- محاولة
- المؤلفة
- الكتاب
- على أساس
- BE
- أصبح
- يجري
- جرس
- أفضل
- Beyond
- عنق الزجاجة
- حدود
- استراحة
- الأعمال
- by
- كامبردج
- CAN
- القدرات
- الطاقة الإنتاجية
- تحدي
- قناة
- قنوات
- تشارلز
- كريس
- البرمجة
- COM
- التعليق
- مشترك
- جميل
- Communication
- اتفاق
- مقارنة
- إكمال
- تعقيد
- حساب
- الحسابية
- إحصاء
- محسوب
- الكمبيوتر
- الحوسبة
- مؤتمر
- استمرارية
- التقاء
- محدب
- حقوق الطبع والنشر
- الدورة
- حاليا
- دانيال
- البيانات
- ديفيد
- de
- ديبي
- استخلاص
- يصف
- بعد
- الأبعاد
- بحث
- اختلاف
- do
- اثنان
- e
- طبعة
- كفاءة
- فعال
- بكفاءة
- يعمل
- الهندسة
- التحسينات
- تشابك
- ايفانز
- تجاوز
- القائمة
- تجارب
- استغلال
- للعائلات
- أسرع
- العثور على
- الاسم الأول
- في حالة
- وجدت
- أسس
- فرانسيس
- تبدأ من
- وظيفة
- وظائف
- أساسي
- العلاجات العامة
- المعممة
- مجموعات
- هارفارد
- he
- مرتفع
- أعلى
- أصحاب
- كيفية
- لكن
- HTTP
- HTTPS
- IEEE
- التنفيذ
- in
- الزيادات
- معلومات
- بدلًا من ذلك
- المؤسسات
- وكتابة مواضيع مثيرة للاهتمام
- داخلي
- عالميا
- انها
- جيمس
- جافا سكريبت
- جو
- جون
- جونسون
- جوناثان
- مجلة
- joy
- جون
- معروف
- كبير
- اسم العائلة
- تعلم
- يترك
- المأخوذ
- حقوق الملكية الفكرية
- كذبة
- قائمة
- آلة
- آلة التعلم
- ماريو
- علامة
- مارتن
- رياضي
- الرياضيات
- مصفوفة
- أقصى
- الحد الأقصى للمبلغ
- مايو..
- قياس
- الوسائط
- طريقة
- طرق
- مايكل
- ميخائيل
- التقليل
- مرآة
- مختلط
- مزيج
- الاعتدال
- شهر
- الأكثر من ذلك
- أكثر فعالية
- كثيرا
- إحتياجات
- عصبي
- جديد
- نيكولا
- لا
- غير الخطية
- تحصل
- of
- عمر
- on
- جاكيت
- عمليات
- الأمثل
- التحسين
- or
- طلب
- أصلي
- لنا
- بابلو
- صفقة
- صفحات
- ورق
- بول
- منظور
- مادي
- فيزياء
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- يلعب
- البوينت
- عملية
- يقدم
- صحافة
- سابقا
- برينستون
- المشكلة
- مشاكل
- إجراءات
- معالجة
- برمجة وتطوير
- المتوقع
- توقعات
- HAS
- اقترح
- المقترح
- يمكن إثباته
- تزود
- نشرت
- الناشر
- الناشرين
- كمية
- تشابك الكم
- المعلومات الكمية
- بسرعة
- R
- عشوائية
- معدل
- الأجور
- الأسباب
- تخفيض
- تخفيض
- المراجع
- بغض النظر
- ذات صلة
- نسبي
- استرخاء
- بقايا
- تقرير
- بحث
- الموارد
- عكس
- مراجعة
- ريتشارد
- ROBERT
- النوع
- s
- علوم
- علمي
- الثاني
- باكجات
- إظهار
- سيام
- بشكل ملحوظ
- مماثل
- مبسط
- تبسيط
- المقاس
- كمنعم
- جاليات
- تطبيقات الكمبيوتر
- حل
- حل
- يحل
- حل
- مصدر
- الفضاء
- معيار
- الولايه او المحافظه
- المحافظة
- ستيفن
- ستيفن
- بنجاح
- هذه
- مناسب
- ندوة
- نظام
- أنظمة
- تقني
- تقنيات
- أن
- •
- المصفوفة
- من مشاركة
- نظري
- نظرية
- هناك.
- تشبه
- توماس
- عنوان
- إلى
- تود
- توم
- الأدوات
- المعاملات
- تحول
- اثنان
- نوع
- مع
- فهم
- متحد
- جامعة
- جامعة كامبريدج
- تحديث
- URL
- us
- مستعمل
- استخدام
- متنوع
- الإصدار
- المزيد
- حجم
- تريد
- وكان
- we
- حسن
- متى
- التي
- في حين
- وليام
- الشتاء
- مع
- بدون
- للعمل
- أعمال
- رايت
- X
- عام
- زفيرنت