Rapoartele de amplitudine și stările cuantice ale rețelei neuronale

Rapoartele de amplitudine și stările cuantice ale rețelei neuronale

Amplitude Ratios and Neural Network Quantum States PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Vojtech Havlicek

IBM Quantum, Centrul de cercetare IBM TJ Watson

Găsiți această lucrare interesant sau doriți să discutați? Scite sau lasă un comentariu la SciRate.

Abstract

Neural Network Quantum States (NQS) reprezintă funcții de undă cuantice prin rețele neuronale artificiale. Aici studiem accesul la funcția de undă oferit de NQS definit în [Science, 355, 6325, pp. 602-606 (2017)] și îl raportăm la rezultatele testelor de distribuție. Acest lucru duce la algoritmi îmbunătățiți de testare a distribuției pentru astfel de NQS. De asemenea, motivează o definiție independentă a unui model de acces la funcția de undă: accesul raportului de amplitudine. O comparăm cu modele de acces la eșantionare și eșantionare și interogare, considerate anterior în studiul decuantizării algoritmilor cuantici. În primul rând, arătăm că accesul raportului de amplitudine este strict mai puternic decât accesul la eșantion. În al doilea rând, susținem că accesul raportului de amplitudine este strict mai slab decât accesul la eșantion și la interogare, dar arătăm, de asemenea, că își păstrează multe dintre capacitățile sale de simulare. Interesant este că arătăm o astfel de separare numai în ipoteze de calcul. În cele din urmă, folosim conexiunea la algoritmi de testare a distribuției pentru a produce un NQS cu doar trei noduri care nu codifică o funcție de undă validă și din care nu poate fi eșantionat.

► Date BibTeX

► Referințe

[1] Scott Aaronson și Alex Arkhipov „Complexitatea computațională a opticii liniare” (2011).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 1993636.1993682

[2] Clement Cannone Comunicare personală (2021).

[3] Clément L. Canonne, Dana Ron și Rocco A. Servedio, „Testing Probability Distributions using Conditional Samples” SIAM Journal on Computing 44, 540–616 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 130945508

[4] Clement L. Canonne, Xi Chen, Gautam Kamath, Amit Levi și Erik Waingarten, „Random Restrictions of High Dimensional Distributions and Uniformity Testing with Subcube Conditioning” Proceedings of the Thirty-Second Annual ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms 321–336 2021).

[5] Giuseppe Carleo, Yusuke Nomura și Masatoshi Imada, „Construirea reprezentărilor exacte ale sistemelor cuantice cu mai multe corpuri cu rețele neuronale profunde” Nature Communications 9, 5322 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-018-07520-3

[6] Giuseppe Carleo și Matthias Troyer „Rezolvarea problemei cuantice a mai multor corpuri cu rețele neuronale artificiale” Science 355, 602–606 (2017).
https://​/​doi.org/​10.1126/​science.aag2302

[7] Sourav Chakraborty, Eldar Fischer, Yonatan Goldhirsh și Arie Matsliah, „Despre puterea eșantioanelor condiționate în testarea distribuției” Proceedings of the 4th Conference on Innovations in Theoretical Computer Science 561–580 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 2422436.2422497

[8] Martin Dyer, Alan Frieze și Ravi Kannan, „A Random Polynomial-Time Algorithm for Aproximating the Volume of Convex Bodies” J. ACM 38, 1–17 (1991).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 102782.102783

[9] Alan Frieze, Ravi Kannan și Santosh Vempala, „Fast Monte-Carlo Algorithms for Finding Low-Rank Aproximations” J. ACM 51, 1025–1041 (2004).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 1039488.1039494

[10] Xun Gaoand Lu-Ming Duan „Reprezentarea eficientă a stărilor cuantice cu mai multe corpuri cu rețele neuronale profunde” Nature Communications 8, 662 (2017).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-017-00705-2

[11] Vojtech Havlicek și Sergii Strelchuk „Circuitele de eșantionare Quantum Schur pot fi puternic simulate” Fizic. Rev. Lett. 121, 060505 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.060505

[12] Geoffrey E. Hinton „Produsele de formare ale experților prin minimizarea divergenței contrastante” Neural Computation 14, 1771–1800 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1162 / 089976602760128018

[13] Mark Huber „Algoritmi de aproximare pentru constanta de normalizare a distribuțiilor Gibbs” The Annals of Applied Probability 25 (2015).
https://​/​doi.org/​10.1214/​14-aap1015

[14] Mark Jerrum „Generarea aleatorie a structurilor combinatorii dintr-o distribuție uniformă (rezumat extins)” Proceedings of the 12th Colocvium on Automata, Languages ​​and Programming 290–299 (1985).

[15] Mark R. Jerrum, Leslie G. Valiant și Vijay V. Vazirani, „Generație aleatorie de structuri combinatorii dintr-o distribuție uniformă” Theoretical Computer Science 43, 169–188 (1986).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0304-3975(86)90174-X
https: / / www.sciencedirect.com/ science / article / pii / 030439758690174X

[16] Bjarni Jónsson, Bela Bauer și Giuseppe Carleo, „Stări ale rețelei neuronale pentru simularea clasică a calculului cuantic” arXiv e-prints arXiv:1808.05232 (2018).
https://​/​doi.org/​10.48550/​ARXIV.1808.05232
arXiv: 1808.05232

[17] Richard M Karp, Michael Luby și Neal Madras, „Algoritmi de aproximare Monte-Carlo pentru probleme de enumerare” Journal of Algorithms 10, 429–448 (1989).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0196-6774(89)90038-2
https: / / www.sciencedirect.com/ science / article / pii / 0196677489900382

[18] Matthieu Lerasle „Lecture Notes: Selected topics on robust statistical learning theory” arXiv e-prints arXiv:1908.10761 (2019).
https://​/​doi.org/​10.48550/​ARXIV.1908.10761
arXiv: 1908.10761

[19] Philip M. Longand Rocco A. Servedio „Mașinile Boltzmann restricționate sunt greu de evaluat sau de simulat” Proceedings of the 27th International Conference on International Conference on Machine Learning 703–710 (2010).

[20] James Martens, Arkadev Chattopadhya, Toni Pitassi și Richard Zemel, „On the Representational Efficiency of Restricted Boltzmann Machines” Curran Associates, Inc. (2013).
http://​/​papers.nips.cc/​paper/​5020-on-the-representational-efficiency-of-restricted-boltzmann-machines.pdf

[21] Matija Medvidović și Giuseppe Carleo „Classical variational simulation of the Quantum Approximate Optimization Algorithm” npj Quantum Information 7, 101 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-021-00440-z
arXiv: 2009.01760

[22] Imdad SB Sardharwalla, Sergii Strelchuk și Richard Jozsa, „Quantum Conditional Query Complexity” Quantum Info. Calculator. 17, 541–567 (2017).

[23] P. Smolensky „Procesarea informațiilor în sistemele dinamice: fundamentele teoriei armoniei” MIT Press (1986).

[24] Daniel Štefankovič, Santosh Vempala și Eric Vigoda, „Adaptive Simulated Annealing: A near-Optimal Connection between Sampling and Counting” J. ACM 56 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 1516512.1516520

[25] Ewin Tang „Un algoritm clasic de inspirație cuantică pentru sistemele de recomandare” Proceedings of the 51th Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing 217–228 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3313276.3316310

[26] LG Valiant „Complexitatea calculării permanentelor” Teoretic Computer Science 8, 189–201 (1979).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0304-3975(79)90044-6
https: / / www.sciencedirect.com/ science / article / pii / 0304397579900446

[27] Maarten Van Den Nest „Simularea calculatoarelor cuantice cu metode probabilistice” Informații cuantice. Calculator. 11, 784–812 (2011).

Citat de

[1] Anna Dawid, Julian Arnold, Borja Requena, Alexander Gresch, Marcin Płodzień, Kaelan Donatella, Kim A. Nicoli, Paolo Stornati, Rouven Koch, Miriam Büttner, Robert Okuła, Gorka Muñoz-Gil, Rodrigo A. Vargas-Hernández, Alba Cervera-Lierta, Juan Carrasquilla, Vedran Dunjko, Marylou Gabrié, Patrick Huembeli, Evert van Nieuwenburg, Filippo Vicentini, Lei Wang, Sebastian J. Wetzel, Giuseppe Carleo, Eliška Greplová, Roman Krems, Florian Marquardt, Michał Tomza, Maciej Lewenstein, și Alexandre Dauphin, „Aplicații moderne ale învățării automate în științele cuantice”, arXiv: 2204.04198, (2022).

[2] Sergey Bravyi, Giuseppe Carleo, David Gosset și Yinchen Liu, „A rapidly mixing Markov chain from any gapped quantum many-body system”, arXiv: 2207.07044, (2022).

Citatele de mai sus sunt din ADS SAO / NASA (ultima actualizare cu succes 2023-03-02 17:14:26). Lista poate fi incompletă, deoarece nu toți editorii furnizează date de citare adecvate și complete.

Nu a putut să aducă Date citate încrucișate în ultima încercare 2023-03-02 17:14:24: Nu s-au putut prelua date citate pentru 10.22331 / q-2023-03-02-938 de la Crossref. Acest lucru este normal dacă DOI a fost înregistrat recent.

Timestamp-ul:

Mai mult de la Jurnalul cuantic