পারটার্বড-প্যারামেট্রিক কোয়ান্টাম বিবর্তনের ডেরিভেটিভের জন্য "যথাযথ" শিফটের নিয়ম

পারটার্বড-প্যারামেট্রিক কোয়ান্টাম বিবর্তনের ডেরিভেটিভের জন্য "যথাযথ" শিফটের নিয়ম

ডার্ক অলিভার থিস

তাত্ত্বিক কম্পিউটার বিজ্ঞান, টারতু বিশ্ববিদ্যালয়, এস্তোনিয়া

এই কাগজ আকর্ষণীয় খুঁজুন বা আলোচনা করতে চান? স্কাইটে বা স্কাইরেটে একটি মন্তব্য দিন.

বিমূর্ত

বাঞ্চি অ্যান্ড ক্রুকস (কোয়ান্টাম, 2021) একটি প্যারামিটারের উপর নির্ভর করে প্রত্যাশার মানের ডেরিভেটিভ অনুমান করার পদ্ধতি দিয়েছে যা আমরা যাকে "বিচলিত" কোয়ান্টাম বিবর্তন বলি $xmapsto e^{i(x A + B)/hbar}$ এর মাধ্যমে প্রবেশ করে। তাদের পদ্ধতিগুলির পরিবর্তনের প্রয়োজন, শুধুমাত্র পরিমাপ পরিবর্তনের বাইরে, প্রদর্শিত ইউনিটারিগুলিতে। অধিকন্তু, যে ক্ষেত্রে $B$- টার্মটি অনিবার্য, ডেরিভেটিভের জন্য কোন সঠিক পদ্ধতি (নিরপেক্ষ অনুমানকারী) জানা নেই বলে মনে হয়: Banchi & Crooks এর পদ্ধতি একটি অনুমান দেয়।
এই কাগজে, এই ধরণের প্যারামিটারাইজড প্রত্যাশার মানগুলির ডেরিভেটিভগুলি অনুমান করার জন্য, আমরা একটি পদ্ধতি উপস্থাপন করি যার জন্য শুধুমাত্র পরামিতিগুলি স্থানান্তর করা প্রয়োজন, কোয়ান্টাম বিবর্তনের অন্য কোনও পরিবর্তন (একটি "যথাযথ" শিফ্ট নিয়ম)। আমাদের পদ্ধতিটি সঠিক (অর্থাৎ, এটি বিশ্লেষণাত্মক ডেরিভেটিভস, নিরপেক্ষ অনুমানকারী) এবং এটিতে বাঞ্চি-ক্রুকসের মতোই সবচেয়ে খারাপ-কেস বৈচিত্র্য রয়েছে।
তদুপরি, আমরা বিভ্রান্ত-প্যারামেট্রিক কোয়ান্টাম বিবর্তনের ফুরিয়ার বিশ্লেষণের উপর ভিত্তি করে সঠিক স্থানান্তরের নিয়মগুলির আশেপাশের তত্ত্ব নিয়ে আলোচনা করি, যার ফলে তাদের ফুরিয়ার রূপান্তরের পরিপ্রেক্ষিতে সঠিক স্থানান্তরের নিয়মগুলির একটি বৈশিষ্ট্য দেখা যায়, যা ফলস্বরূপ আমাদের সঠিকভাবে অ-অস্তিত্বের ফলাফলের দিকে নিয়ে যায়। শিফটের সূচকীয় ঘনত্ব সহ শিফটের নিয়ম। আমরা ছেঁটে ফেলা পদ্ধতিগুলি বের করি যা আনুমানিক ত্রুটিগুলি প্রদর্শন করে এবং প্রাথমিক সংখ্যার সিমুলেশনের উপর ভিত্তি করে বাঞ্চি-ক্রুকসের সাথে তুলনা করি।

অর্থপূর্ণ গণনার জন্য বর্তমান-দিন বা নিকট-ভবিষ্যত কোয়ান্টাম ডিভাইসগুলি ব্যবহার করার প্রয়াসে, বৈচিত্রপূর্ণ হাইব্রিড কোয়ান্টাম-শাস্ত্রীয় পদ্ধতির ব্যাপকভাবে অনুসরণ করা হয়। এটি কোয়ান্টাম বিবর্তন প্যারামিটারাইজ করে এবং তারপর এই প্যারামিটারগুলিকে একটি লুপে অপ্টিমাইজ করে, কোয়ান্টাম এবং ক্লাসিক্যাল গণনার মধ্যে পর্যায়ক্রমে।

আরেকটি পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে একটি হ্যামিলটোনিয়ানের সাথে একটি গণনীয় সমস্যা ম্যাপ করা যা কোয়ান্টাম হার্ডওয়্যারে উপলব্ধি করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কোল্ড-এটম কোয়ান্টাম ডিভাইসগুলিতে সর্বাধিক স্থিতিশীল সেট সমস্যার মডেলিংয়ের জন্য, রাইডবার্গ অবরোধ আংশিকভাবে স্থায়িত্বের সীমাবদ্ধতাগুলি উপলব্ধি করার উপায় হিসাবে কাজ করতে পারে।

অবশ্যই, দুটি পন্থাকে একত্রিত করার চেষ্টা চলছে।

পরামিতি অপ্টিমাইজ করার জন্য, পরিবর্তনশীল পদ্ধতি সাধারণত গ্রেডিয়েন্টের অনুমানকারী নিয়োগ করে এবং এই অনুমানকারীদের ছোট পক্ষপাত এবং ছোট বৈচিত্র থাকা উচিত। ডিজিটাল কোয়ান্টাম কম্পিউটিং জগতে — অর্থাৎ, কোয়ান্টাম সার্কিট সমন্বিত (প্যারামিটারাইজড) গেট গেটস — গ্রেডিয়েন্ট অনুমান করা ভালভাবে বোঝা যায়, এবং তথাকথিত 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝑠𝑓𝑓𝑓𝑄𝑒𝑟 𝑙𝑒𝑠 কিন্তু অ্যানালগের সাথে ডিজিটালকে একত্রিত করার সময়, পরিস্থিতি দেখা দেয় যে হ্যামিলটোনিয়ানের প্যারামিটারাইজড অংশটি অন্যান্য অংশের সাথে যাতায়াত করে না।
রাবি ফ্রিকোয়েন্সি প্যারামিটারগুলির মধ্যে একটি হিসাবে বেছে নেওয়ার কথা ভাবুন, স্থানীয়ভাবে একটি একক পরমাণুকে বলুন, রাইডবার্গ পরমাণুর একটি অ্যারেতে: রাবি শব্দটি রাইডবার্গ অবরোধের শর্তাবলীর সাথে যাতায়াত করে না। আরো অনেক উদাহরণ আছে। এই পরিস্থিতিতে, পরিচিত শিফট-রুল তত্ত্ব ভেঙ্গে যায়।
আমাদের কাগজে, আমরা এই পরিস্থিতিগুলির জন্য ডেরিভেটিভগুলি অনুমান করার জন্য একটি নতুন পদ্ধতি প্রস্তাব করি। আমাদের পদ্ধতিটি পরিচিত শিফট-রুল প্যারাডাইম বরাবর কাজ করে এবং অনুমানকারীর পক্ষপাত কমাতে শিল্পের অবস্থার উপর উন্নতি করে।

► বিবিটেক্স ডেটা

। তথ্যসূত্র

[1] জ্যারড আর ম্যাকক্লিন, নিকোলাস সি রুবিন, জুনহো লি, ম্যাথিউ পি হ্যারিগান, থমাস ই ও'ব্রায়েন, রায়ান বাব্বুশ, উইলিয়াম জে হাগিন্স এবং সিন-ইয়ুয়ান হুয়াং। "কোয়ান্টাম কম্পিউটার বিজ্ঞানের ভিত্তি রসায়ন সম্পর্কে আমাদের কী শেখায়"। দ্য জার্নাল অফ কেমিক্যাল ফিজিক্স 155, 150901 (2021)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2106.03997

[2] Xiao Yuan, Suguru Endo, Qi Zhao, Ying Li, এবং Simon C Benjamin. "ভেরিয়েশনাল কোয়ান্টাম সিমুলেশনের তত্ত্ব"। কোয়ান্টাম 3, 191 (2019)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.1812.08767

[3] কোসুকে মিতারাই, মাকোতো নেগোরো, মাসাহিরো কিতাগাওয়া এবং কেইসুকে ফুজি। "কোয়ান্টাম সার্কিট লার্নিং"। ফিজ। Rev. A 98, 032309 (2018)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 98.032309

[4] মার্সেলো বেনেদেত্তি, এরিকা লয়েড, স্টেফান স্যাক এবং মাতিয়া ফিওরেন্টিনি। "মেশিন লার্নিং মডেল হিসাবে প্যারামিটারাইজড কোয়ান্টাম সার্কিট"। কোয়ান্টাম বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি 4, 043001 (2019)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​ab4eb5

[5] এডওয়ার্ড ফারি, জেফরি গোল্ডস্টোন এবং স্যাম গুটম্যান। "একটি কোয়ান্টাম আনুমানিক অপ্টিমাইজেশান অ্যালগরিদম"। প্রিপ্রিন্ট (2014)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.1411.4028

[6] এরিক আর আনশুয়েটজ, জোনাথন পি ওলসন, অ্যালান আসপুরু-গুজিক এবং ইউডং কাও। "ভেরিয়েশনাল কোয়ান্টাম ফ্যাক্টরিং"। প্রিপ্রিন্ট (2018)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.1808.08927

[7] কার্লোস ব্রাভো-প্রিয়েটো, রায়ান লারোজ, মার্কো সেরেজো, ইগিট সুবাসি, লুকাজ সিনসিও এবং প্যাট্রিক জে কোলস। "ভেরিয়েশনাল কোয়ান্টাম লিনিয়ার সলভার"। প্রিপ্রিন্ট (2019)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.1909.05820

[8] রায়ান বাব্বুশ এবং হার্টমুট নেভেন। "সাবলজিকাল কন্ট্রোল ব্যবহার করে কোয়ান্টাম বিবর্তনের প্রশিক্ষণ" (2019)। US পেটেন্ট 10,275,717।

[9] লুই-পল হেনরি, স্লিম্যান থাবেট, কনস্ট্যান্টিন ডালিয়াক এবং লোইক হেনরিয়েট। "কোয়ান্টাম বিবর্তন কার্নেল: কিউবিটগুলির প্রোগ্রামেবল অ্যারে সহ গ্রাফগুলিতে মেশিন লার্নিং"। শারীরিক পর্যালোচনা A 104, 032416 (2021)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2107.03247

[10] কনস্ট্যান্টিন ডালিয়াক, লোইক হেনরিয়েট, ইমানুয়েল জিনডেল, উলফগ্যাং লেচনার, সাইমন পের্ড্রিক্স, মার্ক পোর্চেরন এবং মার্গারিটা ভেশেজেরোভা। "কঠিন শিল্প অপ্টিমাইজেশান সমস্যার জন্য কোয়ান্টাম পদ্ধতির যোগ্যতা অর্জন করা। বৈদ্যুতিক গাড়ির স্মার্ট চার্জিংয়ের ক্ষেত্রে একটি কেস স্টাডি”। EPJ কোয়ান্টাম প্রযুক্তি 8, 12 (2021)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2012.14859

[11] রায়ান সুইক, ফ্রেডেরিক ওয়াইল্ড, জোহানেস মেয়ার, মারিয়া শুল্ড, পল কে ফাহরম্যান, বার্থেলেমি মেনার্ড-পিগনেউ এবং জেনস আইজার্ট। "হাইব্রিড কোয়ান্টাম-ক্লাসিক্যাল অপ্টিমাইজেশানের জন্য স্টোকাস্টিক গ্রেডিয়েন্ট ডিসেন্ট"। কোয়ান্টাম 4, 314 (2020)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.1910.01155

[12] জুন লি, জিয়াওডং ইয়াং, সিনহুয়া পেং এবং চ্যাং-পু সান। "কোয়ান্টাম সর্বোত্তম নিয়ন্ত্রণের জন্য হাইব্রিড কোয়ান্টাম-শাস্ত্রীয় পদ্ধতি"। ফিজ। রেভ. লেট। 118, 150503 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .118.150503

[13] লিওনার্দো বাঞ্চি এবং গ্যাভিন ই ক্রুকস। "স্টোকাস্টিক প্যারামিটার শিফট নিয়মের সাথে সাধারণ কোয়ান্টাম বিবর্তনের বিশ্লেষণাত্মক গ্রেডিয়েন্ট পরিমাপ করা"। কোয়ান্টাম 5, 386 (2021)।
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-01-25-386

[14] রিচার্ড পি ফাইনম্যান। "কোয়ান্টাম ইলেক্ট্রোডায়নামিক্সে অ্যাপ্লিকেশন থাকা একটি অপারেটর ক্যালকুলাস"। শারীরিক পর্যালোচনা 84, 108 (1951)।
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRev.84.108

[15] রালফ এম উইলকক্স। "কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যায় সূচকীয় অপারেটর এবং পরামিতি পার্থক্য"। জার্নাল অফ ম্যাথমেটিকাল ফিজিক্স 8, 962–982 (1967)।
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1705306

[16] জাভিয়ের গিল ভিদাল এবং ডার্ক অলিভার থিস। "প্যারামিটারাইজড কোয়ান্টাম সার্কিটের ক্যালকুলাস"। প্রিপ্রিন্ট (2018)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.1812.06323

[17] ডেভিড উইরিচস, জোশ আইজাক, কোডি ওয়াং এবং সেড্রিক ইয়েন-ইউ লিন। "কোয়ান্টাম গ্রেডিয়েন্টের জন্য সাধারণ প্যারামিটার-শিফ্ট নিয়ম"। প্রিপ্রিন্ট (2021)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2107.12390

[18] ডার্ক অলিভার থিস। "ভেরিয়েশনাল কোয়ান্টাম সার্কিটের ডেরিভেটিভের জন্য সসীম-সমর্থন পরামিতি পরিবর্তনের নিয়মের অনুকূলতা"। প্রিপ্রিন্ট (2021)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2112.14669

[19] মাইকেল রিড এবং ব্যারি সাইমন। "আধুনিক গাণিতিক পদার্থবিজ্ঞানের পদ্ধতি II: ফুরিয়ার বিশ্লেষণ, স্ব-সংলগ্নতা"। ভলিউম 2. একাডেমিক প্রেস। (1975)।

[20] Jarrod R McClean, Sergio Boixo, Vadim N Smelyanskiy, Ryan Babbush, এবং Hartmut Neven। "কোয়ান্টাম নিউরাল নেটওয়ার্ক প্রশিক্ষণ ল্যান্ডস্কেপে অনুর্বর মালভূমি"। প্রকৃতি যোগাযোগ 9, 4812 (2018)।
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-018-07090-4

[21] অ্যান্ড্রু আরাসমিথ, জো হোমস, মার্কো সেরেজো এবং প্যাট্রিক জে কোলস। "কয়েনটাম অনুর্বর মালভূমির সমতা যাতে ঘনত্ব এবং সংকীর্ণ গিরিখাত খরচ হয়"। কোয়ান্টাম বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি 7, 045015 (2022)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2104.05868

[22] ওয়াল্টার রুডিন। "কার্যকরী বিশ্লেষণ". ম্যাকগ্রা-হিল। (1991)।

[23] ইলিয়াস এম স্টেইন ও রামি শাকারচি। "ফুরিয়ার বিশ্লেষণ: একটি ভূমিকা"। ভলিউম 1. প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটি প্রেস। (2011)।

[24] জেরাল্ড বি ফোল্যান্ড। "বিমূর্ত হারমোনিক বিশ্লেষণের একটি কোর্স"। ভলিউম 29. সিআরসি প্রেস। (2016)।

[25] ডন জাগিয়ার। "ডাইলোগারিদম ফাংশন"। সংখ্যা তত্ত্ব, পদার্থবিদ্যা, এবং জ্যামিতি II ফ্রন্টিয়ারে। পৃষ্ঠা 3-65। স্প্রিংগার (2007)।

[26] লিওনার্ড সি ম্যাক্সিমন। "জটিল আর্গুমেন্টের জন্য ডিলোগারিদম ফাংশন"। লন্ডনের রয়্যাল সোসাইটির কার্যধারা। সিরিজ A: গাণিতিক, শারীরিক এবং প্রকৌশল বিজ্ঞান 459, 2807–2819 (2003)।
https: / / doi.org/ 10.1098 / RSSpa.2003.1156

[27] ইলিয়াস এম স্টেইন ও রামি শাকারচি। "জটিল বিশ্লেষণ"। ভলিউম 2. প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটি প্রেস। (2010)।

[28] ওয়াল্টার রুডিন। "বাস্তব এবং জটিল বিশ্লেষণ"। ম্যাকগ্রা-হিল। (1987)।

[29] হেইঞ্জ বাউয়ার। "মাস- ও ইন্টিগ্রেশন থিওরি"। ওয়াল্টার ডি গ্রুটার। (1992)। ২য় সংস্করণ।

[30] ফ্রাঞ্জ রেলিচ এবং জোসেফ বারকোভিটজ। "আইজেনভ্যালু সমস্যার বিক্ষিপ্ততা তত্ত্ব"। সিআরসি প্রেস। (1969)।

দ্বারা উদ্ধৃত

[১] রোল্যান্ড উইয়েরসেমা, ডিলান লুইস, ডেভিড উইরিচস, জুয়ান ক্যারাসকুইলা এবং নাথান কিলোরান, "এখানে আসে $mathrm{SU}(N)$: মাল্টিভেরিয়েট কোয়ান্টাম গেটস এবং গ্রেডিয়েন্ট", arXiv: 2303.11355, (2023).

উপরের উদ্ধৃতিগুলি থেকে প্রাপ্ত এসএও / নাসার এডিএস (সর্বশেষে সফলভাবে 2023-07-14 10:03:06 আপডেট হয়েছে)। সমস্ত প্রকাশক উপযুক্ত এবং সম্পূর্ণ উদ্ধৃতি ডেটা সরবরাহ না করায় তালিকাটি অসম্পূর্ণ হতে পারে।

On ক্রসরেফ এর উদ্ধৃত পরিষেবা উদ্ধৃতি রচনার কোনও ডেটা পাওয়া যায় নি (শেষ চেষ্টা 2023-07-14 10:03:04)।

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো কোয়ান্টাম জার্নাল