We provide more sample-efficient versions of some basic routines in quantum data analysis, along with simpler proofs. Particularly, we give a quantum "Threshold Search" algorithm that requires only $O((\log^2 m)/\epsilon^2)$ samples of a $d$-dimensional state $\rho$. That is, given observables $0 \le A_1, A_2, ..., A_m \le 1$ such that $\mathrm{tr}(\rho A_i) \ge 1/2$ for at least one $i$, the algorithm finds $j$ with $\mathrm{tr}(\rho A_j) \ge 1/2-\epsilon$. As a consequence, we obtain a Shadow Tomography algorithm requiring only $\tilde{O}((\log^2 m)(\log d)/\epsilon^4)$ samples, which simultaneously achieves the best known dependence on each parameter $m$, $d$, $\epsilon$. This yields the same sample complexity for quantum Hypothesis Selection among $m$ states; we also give an alternative Hypothesis Selection method using $\tilde{O}((\log^3 m)/\epsilon^2)$ samples.
翻译:我们提供量子数据分析中某些基本常规的样本效率更高版本, 以及更简单的证明。 特别是, 我们给出一个量子“ 阈值搜索” 算法, 只需要美元( log2m) /\ epsilon2) 美元, 美元( log2m) 美元, 美元( rho A_ i) = 0. 0. 美元( ) 。 也就是说, 我们获得一个只需要$0\ le A_ 1, A_ 2, 美元( m) le 1美元( 1美元), 以至少1美元计算1/2 Ge 美元。 该算法找到美元( rho A_ j) /\ eg 1/2\ epsilon$( 美元) 。 也就是说, 我们获得一个只需要$\ tilde{ O} ( ( log) d) /\ epslon4 美元( 美元), 美元( 美元) =2.5 美元( 美元 美元) 。 这还产生了一个用于选择量质的样本的样本 。