Un estudio de aprendizaje automático del algoritmo de búsqueda de caminata cuántica de alta robustez con monedas de Householder de qudit
Autores: Tonchev, Hristo; Danev, Petar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un estudio de aprendizaje automático del algoritmo de búsqueda de caminata cuántica de alta robustez con monedas de Householder de qudit
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Caminata aleatoria cuántica
Algoritmo
Reflexión de Householder
Multiplicador de fase
Simulaciones de Monte Carlo
Aprendizaje automático supervisado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, se ha estudiado el algoritmo de búsqueda de caminata aleatoria cuántica con una moneda de caminata construida por reflexión de Householder generalizada y multiplicador de fase. El registro de monedas es un qudit con una dimensión arbitraria. Se utilizan simulaciones de Monte Carlo, en combinación con aprendizaje automático supervisado, para encontrar monedas de caminata que hagan que el algoritmo cuántico sea más robusto a desviaciones en los parámetros de la moneda. Esto se logra introduciendo una dependencia funcional entre estos parámetros. Las funciones que proporcionan el mejor rendimiento del algoritmo se estudian en detalle mediante métodos estadísticos numéricos. Una comparación exhaustiva entre nuestra modificación y un algoritmo, con monedas hechas solo con reflexión de Householder, muestra ventajas significativas de la primera. Al aplicar una red neuronal profunda, hacemos una predicción para los parámetros de una moneda óptima con un tamaño arbitrario y estimamos la estabilidad del algoritmo para dicha moneda.
Descripción
En este trabajo, se ha estudiado el algoritmo de búsqueda de caminata aleatoria cuántica con una moneda de caminata construida por reflexión de Householder generalizada y multiplicador de fase. El registro de monedas es un qudit con una dimensión arbitraria. Se utilizan simulaciones de Monte Carlo, en combinación con aprendizaje automático supervisado, para encontrar monedas de caminata que hagan que el algoritmo cuántico sea más robusto a desviaciones en los parámetros de la moneda. Esto se logra introduciendo una dependencia funcional entre estos parámetros. Las funciones que proporcionan el mejor rendimiento del algoritmo se estudian en detalle mediante métodos estadísticos numéricos. Una comparación exhaustiva entre nuestra modificación y un algoritmo, con monedas hechas solo con reflexión de Householder, muestra ventajas significativas de la primera. Al aplicar una red neuronal profunda, hacemos una predicción para los parámetros de una moneda óptima con un tamaño arbitrario y estimamos la estabilidad del algoritmo para dicha moneda.