Algoritmos Cuánticos para la Multiplicación de Matrices Circulantes y Vectores
Autores: Hou, Lu; Huang, Zhenyu; Lv, Chang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Algoritmos Cuánticos para la Multiplicación de Matrices Circulantes y Vectores
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Algoritmos cuánticos
Matriz circulante
Vector
Complejidad
Cálculo de convolución
Redes neuronales cuánticas convolucionales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Este artículo presenta dos algoritmos cuánticos para calcular el producto de una matriz circulante y un vector. La complejidad aritmética del primer algoritmo es O(Nlog2N) en la mayoría de los casos. Para el segundo algoritmo, cuando las entradas en la matriz circulante y el vector toman valores en C o R, la complejidad es O(Nlog2N) en la mayoría de los casos. Sin embargo, cuando estas entradas toman valores de números reales positivos, la complejidad se reduce a O(log3N) en la mayoría de los casos, lo que presenta una aceleración exponencial en comparación con la complejidad clásica de O(NlogN) para calcular el producto de una matriz circulante y un vector. Aplicamos este algoritmo al cálculo de convoluciones en redes neuronales cuánticas convolucionales, lo que acelera efectivamente el cálculo de convoluciones. Además, presentamos una estructura de circuito cuántico concreta para redes neuronales cuánticas convolucionales.
Descripción
Este artículo presenta dos algoritmos cuánticos para calcular el producto de una matriz circulante y un vector. La complejidad aritmética del primer algoritmo es O(Nlog2N) en la mayoría de los casos. Para el segundo algoritmo, cuando las entradas en la matriz circulante y el vector toman valores en C o R, la complejidad es O(Nlog2N) en la mayoría de los casos. Sin embargo, cuando estas entradas toman valores de números reales positivos, la complejidad se reduce a O(log3N) en la mayoría de los casos, lo que presenta una aceleración exponencial en comparación con la complejidad clásica de O(NlogN) para calcular el producto de una matriz circulante y un vector. Aplicamos este algoritmo al cálculo de convoluciones en redes neuronales cuánticas convolucionales, lo que acelera efectivamente el cálculo de convoluciones. Además, presentamos una estructura de circuito cuántico concreta para redes neuronales cuánticas convolucionales.