Electric flow sampling (elfs) is a new tool in the quantum walk toolbox and a useful primitive for solving search, sampling and optimization problems on graphs. We refine this tool by showing that there exists a zero-error transducer for implementing elfs. More broadly, we establish a zero-error transducer for reflecting about the intersection of two subspaces, yielding an errorfree transducer version of the effective gap lemma. Building on this result, we obtain improved quantum walk algorithms for estimating effective resistances and span program witness sizes with an optimal error scaling, and for sampling from the random walk arrival distribution, via the composition of many elfs. Using this last algorithm, we obtain an up-to-quadratic quantum speedup for semi-supervised learning on expander graphs.


翻译:电通量采样(elfs)是量子游走工具箱中的新工具,也是解决图上搜索、采样与优化问题的基础性基本操作。我们通过证明存在零误差换能器可实现elfs,从而精炼了这一工具。更广泛地,我们建立了关于两个子空间交集反射的零误差换能器,由此导出有效间隙引理的无误换能器版本。基于此结果,我们改进了量子游走算法:在最优误差标度下估算有效电阻与跨越程序见证者规模,并通过组合多个elfs实现从随机游走到达分布中采样。利用最后这个算法,我们在扩展图上的半监督学习中获得至多二次的量子加速。

0
下载
关闭预览

相关内容

现代干扰技术:无人机、量子与人工智能
专知会员服务
30+阅读 · 2025年3月9日
《量子雷达目标探测》
专知会员服务
22+阅读 · 2024年5月13日
《情感人工智能的量子操作》123页长综述
专知会员服务
31+阅读 · 2023年10月26日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年9月12日
ELK跳不过的ES,图解助你掌握内部模型及数据结构
DBAplus社群
76+阅读 · 2019年1月10日
图神经网络最近这么火,不妨看看我们精选的这七篇
人工智能前沿讲习班
37+阅读 · 2018年12月10日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 5月8日
VIP会员
最新内容
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
8+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
10+阅读 · 9月1日
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
14+阅读 · 9月1日
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
10+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
5+阅读 · 8月31日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员