Als «algorithm» getaggte Fragen

Bei Fragen zu Quantenalgorithmen. Das heißt, Algorithmen, die theoretisch von Quantencomputern ausgeführt werden können, normalerweise von Computern, die eine "universelle" Quantenberechnung bereitstellen.

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Wie ist das Orakel in Grovers Suchalgorithmus implementiert?
Der Suchalgorithmus von Grover bietet eine nachweisbare quadratische Beschleunigung für die unsortierte Datenbanksuche. Der Algorithmus wird normalerweise durch die folgende Quantenschaltung ausgedrückt: In den meisten Darstellungen, ein wesentlicher Bestandteil des Protokolls ist das „Orakel gate“ UωUωU_\omega , die „magische Weise “ die Operation |x⟩↦(−1)f(x)|x⟩|x⟩↦(−1)f(x)|x⟩|x\rangle\mapsto(-1)^{f(x)}|x\rangle . Es wird jedoch oftmals nicht …
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Gibt es eine Erklärung für die Funktionsweise von Grovers Algorithmus?
Dieser Blogpost von Scott Aaronson ist eine sehr nützliche und einfache Erklärung von Shors Algorithmus . Ich frage mich, ob es eine solche Erklärung für den zweitberühmtesten Quantenalgorithmus gibt: Grovers Algorithmus zum Durchsuchen einer ungeordneten Datenbank der Größe in O ( √)O(n)O(n)O(n)zeit.O(n−−√)O(n)O(\sqrt{n}) Insbesondere für das zunächst überraschende Ergebnis der Laufzeit …
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Gibt es eine allgemeine Aussage darüber, welche Arten von Problemen mit einem Quantencomputer effizienter gelöst werden können?
Gibt es eine allgemeine Aussage darüber, welche Arten von Problemen mit Quantencomputern effizienter gelöst werden können (nur Quantengatemodell)? Haben die Probleme, für die heute ein Algorithmus bekannt ist, eine gemeinsame Eigenschaft? Soweit ich verstehe, hilft Quanten-Computing beim Problem der versteckten Untergruppen (Shor). Der Algorithmus von Grover beschleunigt die Suche. Ich …
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Einführungsmaterial zum quantenmaschinellen Lernen
In den letzten Tagen habe ich versucht, Material (hauptsächlich Forschungsarbeiten) zu Quantenmaschinellem Lernen und seinen Anwendungen für ein Sommerprojekt zu sammeln. Hier sind einige, die ich interessant fand (aus einer oberflächlichen Lektüre): Unüberwachtes maschinelles Lernen auf einem hybriden Quantencomputer (JS Otterbach et al., 2017) Quantenalgorithmen für überwachtes und unbeaufsichtigtes maschinelles …
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Ist die Quantenkryptographie sicherer als die klassische Kryptographie?
Quantencomputer ermöglichen es uns, Informationen anders zu verschlüsseln als heute, aber Quantencomputer sind viel leistungsfähiger als heutige Computer. Wenn es uns also gelingt, Quantencomputer zu bauen (also Quantenkryptographie zu verwenden), haben die sogenannten "Hacker" dann mehr oder weniger Chancen, in die Systeme zu "hacken"? Oder ist es unmöglich, es zu …
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Quantum-Bitcoin-Unterteilung
Hintergrund Kürzlich habe ich den Artikel "Quantenbitcoin: Eine anonyme und verteilte Währung, die durch das No-Cloning-Theorem der Quantenmechanik gesichert ist" gelesen, der zeigt, wie ein Quantenbitcoin funktionieren kann. Die Schlussfolgerung des Artikels besagt, dass: Quantenbitcoins sind atomar und es gibt derzeit keine Möglichkeit, Quantenbitcoins in kleinere Stückelungen zu unterteilen oder …
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Grad des Vorteils durch Tempern für reisende Verkäufer
Nach meinem Verständnis scheint es ein gewisses Vertrauen zu geben, dass Quantenglühen aufgrund der Effizienz, die beispielsweise durch Quantentunneln erzielt wird, zu einer Beschleunigung von Problemen wie dem reisenden Verkäufer führt. Wissen wir jedoch, wie viel von einer Beschleunigung bereitgestellt wird?
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Warum kann die diskrete Fouriertransformation effizient als Quantenschaltung implementiert werden?
Es ist ein bekanntes Ergebnis, dass die diskrete Fouriertransformation (DFT) von Zahlen Komplexität mit dem bekanntesten Algorithmus aufweist , während die Fouriertransformation der Amplituden eines Quantenzustands durchgeführt wird. benötigt beim klassischen QFT-Algorithmus nur Elementartore.N= 2nN=2nN=2^nO (n 2n)Ö(n2n)\mathcal O(n2^n)O ( n2)Ö(n2)\mathcal O(n^2) Gibt es einen bekannten Grund dafür? Damit meine ich, …
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Wie funktioniert der Grover-Diffusionsoperator und warum ist er optimal?
In dieser Antwort wird der Algorithmus von Grover erklärt. Die Erklärung weist darauf hin, dass der Algorithmus stark vom Grover-Diffusionsoperator abhängt , jedoch keine Details zum Innenleben dieses Operators enthält. Kurz gesagt, der Grover-Diffusionsoperator erzeugt eine 'Inversion über den Mittelwert', um iterativ die winzigen Unterschiede in früheren Schritten so groß …
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Laufen Deep Learning-Neuronale Netze auf Quantencomputern?
Deep Learning (mehrere Schichten künstlicher neuronaler Netze, die in überwachten und unbeaufsichtigten maschinellen Lernaufgaben verwendet werden) ist ein unglaublich leistungsfähiges Werkzeug für viele der schwierigsten maschinellen Lernaufgaben: Bilderkennung, Videoerkennung, Spracherkennung usw. Angesichts der Tatsache, dass es sich derzeit um eine handelt Unter den leistungsstärksten Algorithmen für maschinelles Lernen gilt Quantum …
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Die Hamilton-Simulation ist BQP-vollständig
Viele Veröffentlichungen behaupten, dass die Hamilton-Simulation BQP-vollständig ist (z. B. Hamilton-Simulation mit nahezu optimaler Abhängigkeit von allen Parametern und Hamilton-Simulation durch Qubitisierung ). Es ist leicht zu erkennen, dass die Hamilton-Simulation BQP-schwer ist, da jeder Quantenalgorithmus auf die Hamilton-Simulation reduziert werden kann. Wie ist die Hamilton-Simulation in BQP? dh was …
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Welche Anwendungen hat der Suchalgorithmus von Grover?
Der Suchalgorithmus von Grover wird normalerweise verwendet, um einen markierten Eintrag in einer unsortierten Datenbank zu finden. Dies ist ein natürlicher Formalismus, der es ermöglicht, direkt nach Lösungen für NP-Probleme zu suchen (wobei eine gute Lösung leicht zu erkennen ist). Ich war daran interessiert, mehr über andere Anwendungen von Grovers …
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Gibt es Ergebnisse von Quantenalgorithmen oder Komplexität, die zu Fortschritten beim P vs NP-Problem führen?
An der Oberfläche haben Quantenalgorithmen wenig mit klassischem Rechnen und insbesondere P vs NP zu tun: Die Lösung von Problemen aus NP mit Quantencomputern sagt nichts über die Beziehungen dieser klassischen Komplexitätsklassen aus 1 . Andererseits wird die in diesem Artikel vorgestellte "alternative Beschreibung" der klassischen Komplexitätsklasse PP als Klasse …
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Ist die in der Informatik übliche Verwendung des Ignorierens von Konstanten nützlich, wenn klassisches Computing mit Quantencomputing verglichen wird?
Daniel Sank erwähnte in einem Kommentar , dass die konstante Beschleunigung von bei einem Problem, das einen polynomialen Zeitalgorithmus zulässt, mager ist10810810^8 Die Komplexitätstheorie ist viel zu besessen von unendlichen Größenbeschränkungen. Im wirklichen Leben kommt es darauf an, wie schnell Sie die Antwort auf Ihr Problem erhalten. In der Informatik …
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