In the field of quantum reservoir computing (QRC), many different computational models and architectures have been proposed. From these models, we identify feedback-based models -- which use a feedback mechanism to re-embed classical measurements from the QRC -- and recurrent models -- which use a multi-register approach with memory and readout qubits -- as the two major competing architectures that have been discussed and validated on hardware. In this paper, we advance upon the recurrent architectures, which employ a two register approach to endow the QRC with a fading memory. While these approaches have been validated on hardware and have demonstrated great real-world performance on noisy-intermediate-scale-quantum (NISQ) quantum processing units (QPUs), the exact mechanism through which the memory capacity arises is not completely understood or fully controllable. With this, we augment the recurrent approaches and present a hardware-realizable mechanism, which we call a tunable partial-SWAP, that allows for the direct control of the rate of memory dissipation from a QRN implemented on a gate-based QPU. The theory behind this mechanism is discussed in terms of a controlled amplitude-damping channel and validation experiments using a randomized short-term memory capacity (STMC) recall benchmark and the NARMA-5 dataset are conducted using simulation and IBM QPUs, respectively.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
10+阅读 · 2021年10月1日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Graph Neural Networks 综述
计算机视觉life
30+阅读 · 2019年8月13日
【泡泡点云时空】PointConv: 3D点云的深度卷积网络
泡泡机器人SLAM
23+阅读 · 2019年6月12日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
国家自然科学基金
6+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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Memory-Gated Recurrent Networks
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月24日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关资讯
Graph Neural Networks 综述
计算机视觉life
30+阅读 · 2019年8月13日
【泡泡点云时空】PointConv: 3D点云的深度卷积网络
泡泡机器人SLAM
23+阅读 · 2019年6月12日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
相关基金
国家自然科学基金
6+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 · 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