Quantum algorithm for the nonlinear dimensionality reduction with arbitrary kernel

量子算法 量子机器学习 核(代数) 量子排序 计算机科学 算法 降维 量子相位估计算法 量子 数学 加速 非线性系统 量子纠错 理论计算机科学 量子计算机 人工智能 并行计算 物理 离散数学 量子力学
作者
Yaochong Li,Ri‐Gui Zhou,Ruiqing Xu,WenWen Hu,Ping Fan
出处
期刊:Quantum science and technology [IOP Publishing]
卷期号:6 (1): 014001-014001 被引量:28
标识
DOI:10.1088/2058-9565/abbe66
摘要

Abstract Dimensionality reduction (DR) techniques play an extremely critical role in the data mining and pattern recognition field. However, most DR approaches involve large-scale matrix computations, which cause too high running complexity to implement in the big data scenario efficiently. The recent developments in quantum information processing provide a novel path to alleviate this problem, where a potential quantum acceleration can be obtained comparing with the classical counterpart. Nevertheless, existing proposals for quantum DR methods faced the common dilemma of the nonlinear generalization owing to the intrinsic linear limitation of quantum computation. In this paper, an architecture to simulate the arbitrary nonlinear kernels on a universal quantum computer is illustrated and further propose the quantum kernel principal component analysis (QKPCA) algorithm. The key idea is employing the truncated Taylor expansion to approximate the arbitrary nonlinear kernel within the fixed error and then constructing the corresponding Hamiltonian simulation for the quantum phase estimation algorithm. It is demonstrated theoretically that the QKPCA is qualified for the nonlinear DR task while the exponential speedup is also maintained. In addition, this research has the potential ability to develop other quantum DR approaches and existing linear quantum machine learning models.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研狗完成签到 ,获得积分10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
romeo发布了新的文献求助10
5秒前
妖孽宇完成签到,获得积分10
7秒前
简简单单完成签到,获得积分10
7秒前
550190946发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
111完成签到,获得积分10
9秒前
zhubin完成签到 ,获得积分10
9秒前
11秒前
田南松发布了新的文献求助10
14秒前
搬砖美少女完成签到,获得积分10
14秒前
nn发布了新的文献求助10
15秒前
7ohnny完成签到,获得积分10
16秒前
apckkk完成签到 ,获得积分10
18秒前
深情安青应助550190946采纳,获得10
19秒前
20秒前
21秒前
jbq完成签到 ,获得积分20
21秒前
YM完成签到,获得积分10
23秒前
生动柔发布了新的文献求助10
23秒前
大旭完成签到 ,获得积分10
24秒前
Fn完成签到 ,获得积分10
26秒前
zero完成签到,获得积分10
28秒前
瘦瘦谷兰完成签到,获得积分10
28秒前
zcz完成签到 ,获得积分10
29秒前
白嘉乐完成签到,获得积分10
30秒前
考研小白完成签到,获得积分10
30秒前
高妍纯完成签到 ,获得积分10
32秒前
34秒前
风中的丝袜完成签到,获得积分10
34秒前
赵赵完成签到,获得积分10
37秒前
37秒前
shiizii应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
xuzj应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
Mars应助科研通管家采纳,获得30
38秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
叶梓轩完成签到 ,获得积分10
38秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038201
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575940
关于积分的说明 11373987
捐赠科研通 3305747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819274
邀请新用户注册赠送积分活动 892662
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022