Quantum machine learning offers the ability to capture complex correlations in high-dimensional feature spaces, crucial for the challenge of detecting beyond the Standard Model physics in collider events, along with the potential for unprecedented computational efficiency in future quantum processors. Near-term utilization of these benefits can be achieved by developing quantum-inspired algorithms for deployment in classical hardware to enable applications at the "edge" of current scientific experiments. This work demonstrates the use of tensor networks for real-time anomaly detection in collider detectors. A spaced matrix product operator (SMPO) is developed that provides sensitivity to a variety beyond the Standard Model benchmarks, and can be implemented in field programmable gate array hardware with resources and latency consistent with trigger deployment. The cascaded SMPO architecture is introduced as an SMPO variation that affords greater flexibility and efficiency in ways that are key to edge applications in resource-constrained environments. These results reveal the benefit and near-term feasibility of deploying quantum-inspired ML in high energy colliders.


翻译:量子机器学习能够捕捉高维特征空间中复杂的相关性,这对探测对撞机事件中超越标准模型物理的挑战至关重要,同时具备在未来量子处理器中实现前所未有的计算效率的潜力。通过在经典硬件中部署量子启发式算法,可在当前科学实验的"边缘"实现这些优势的近期应用。本研究展示了张量网络在对撞机探测器实时异常检测中的应用。开发了一种间隔矩阵乘积算子(SMPO),该算子能够对多种超越标准模型基准保持敏感性,并可在资源与延迟均符合触发部署要求的现场可编程门阵列硬件中实现。此外,引入级联式SMPO架构作为SMPO的一种变体,其以关键方式提供了更高的灵活性与效率,特别适用于资源受限环境下的边缘应用。这些结果揭示了量子启发式机器学习在高能对撞机中的应用优势及其近期可行性。

0
下载
关闭预览

相关内容

量子计算在非正规战争中的新兴潜力
专知会员服务
19+阅读 · 2025年2月23日
量子机器学习综述
专知会员服务
55+阅读 · 2024年2月18日
量子机器学习的基础和应用:一个简明文献综述
专知会员服务
39+阅读 · 2022年6月28日
对抗机器学习在网络入侵检测领域的应用
专知会员服务
35+阅读 · 2022年1月4日
你的算法可靠吗? 神经网络不确定性度量
专知
40+阅读 · 2019年4月27日
【边缘智能】边缘计算驱动的深度学习加速技术
产业智能官
20+阅读 · 2019年2月8日
硬件加速神经网络综述
计算机研究与发展
26+阅读 · 2019年2月1日
边缘计算应用:传感数据异常实时检测算法
计算机研究与发展
11+阅读 · 2018年4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
1+阅读 · 2015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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 4月27日
VIP会员
最新内容
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
2+阅读 · 今天11:43
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:18
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
6+阅读 · 今天5:54
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
7+阅读 · 今天3:42
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
9+阅读 · 6月24日
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
9+阅读 · 6月24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
1+阅读 · 2015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
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