Stochastic modelling is an essential component of the quantitative sciences, with hidden Markov models (HMMs) often playing a central role. Concurrently, the rise of quantum technologies promises a host of advantages in computational problems, typically in terms of the scaling of requisite resources such as time and memory. HMMs are no exception to this, with recent results highlighting quantum implementations of deterministic HMMs exhibiting superior memory and thermal efficiency relative to their classical counterparts. In many contexts however, non-deterministic HMMs are viable alternatives; compared to them the advantages of current quantum implementations do not always hold. Here, we provide a systematic prescription for constructing quantum implementations of non-deterministic HMMs that re-establish the quantum advantages against this broader class. Crucially, we show that whenever the classical implementation suffers from thermal dissipation due to its need to process information in a time-local manner, our quantum implementations will both mitigate some of this dissipation, and achieve an advantage in memory compression.


翻译:托盘建模是定量科学的一个基本组成部分,隐藏的马尔科夫模型(MMMs)常常发挥核心作用。 同时,量子技术的崛起在计算问题方面带来许多优势,通常在时间和记忆等必要资源的扩大方面。 赫米姆斯也不例外,最近的结果突出了确定性高米的量子执行,相对于其古典同类而言,它具有较高的记忆力和热效率。 然而,在许多情况下,非确定性高米是可行的替代物;与之相比,目前量子执行的优势并不总能维持。 在这里,我们为构建非非确定性高米的量执行提供了系统性的处方,从而针对这一更广泛的类别重新建立量子优势。 很显然,我们表明,每当典型的执行由于需要按时间处理信息而出现热耗时,我们的量执行既能减轻部分的分散现象,又在记忆压缩方面获得优势。

0
下载
关闭预览

相关内容

隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)是统计模型,它用来描述一个含有隐含未知参数的马尔可夫过程。其难点是从可观察的参数中确定该过程的隐含参数。然后利用这些参数来作进一步的分析,例如模式识别。 其是在被建模的系统被认为是一个马尔可夫过程与未观测到的(隐藏的)的状态的统计马尔可夫模型。
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
76+阅读 · 2021年3月16日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
159+阅读 · 2020年1月16日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2019年5月8日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
机器人开发库软件大列表
专知
10+阅读 · 2018年3月18日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
0+阅读 · 2021年7月1日
LARNN: Linear Attention Recurrent Neural Network
Arxiv
5+阅读 · 2018年8月16日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
76+阅读 · 2021年3月16日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
159+阅读 · 2020年1月16日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2019年5月8日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
机器人开发库软件大列表
专知
10+阅读 · 2018年3月18日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员