量子物理
[提交于 2025年6月2日
]
标题: 量子拓扑数据分析的新方面:贝蒂数估计,以及同调类和上同调类的检测与追踪
标题: New aspects of quantum topological data analysis: Betti number estimation, and testing and tracking of homology and cohomology classes
摘要: 近期,量子计算在拓扑数据分析(TDA)中的应用引起了越来越多的关注。特别是,已经提出了几种用于估计(归一化的)贝蒂数的量子算法,这是TDA中的一个核心挑战。然而,最近证明了估计贝蒂数是一个NP难问题,揭示了在这一任务上实现通用量子优势的复杂性理论限制。受此限制的启发,并受到先前进展的激励,我们探索了更广泛的量子方法来处理TDA。首先,我们考虑了一种单纯复形以更具信息量的形式指定的场景,这使得可以使用替代的量子算法来估计贝蒂数和持久贝蒂数。然后,我们超越了贝蒂数,研究了测试给定循环的同调类以及区分同调类的问题。我们还为这些问题引入了上同调技术以及相应的量子算法。随后,我们讨论了这些方法在测试和跟踪同调类方面的潜在应用,这对TDA应用可能很有用。我们的结果显示,尽管一般贝蒂数估计问题是困难的,但在结构化设置下,量子算法仍然可以提供加速。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.