亚线性时间量子灵敏度采样

该研究团队提出了一个量子灵敏度采样的统一框架,将量子计算的优势扩展到广泛的经典近似问题领域。这一统一框架为构建核心集提供了高效方法,并在聚类、回归和低秩近似等应用中实现了显著的运行时改进。主要贡献包括: • k中位数与k均值聚类:针对d维欧几里得空间中的n个点,该工作提出的算法能在Õ(n^0.5dk^2.5poly(ϵ^-1))时间内构建ϵ-核心集。相比[Xue等,ICML'23]的最新成果,该方法实现了更好的维度d依赖度,且构建的核心集仅包含数据集中的点,规模更小。 • ℓp回归:对于ℓp回归问题,该团队构建了大小为Õ_p(d^{max{1,p/2}}ϵ^-2)的ϵ-核心集,耗时Õ_p(n^0.5d^{max{0.5,p/4}+1}(ϵ^-3+d^0.5))。该成果改进了[Apers等,QIP'24]提出的量子采样方法,适用于所有p∈(0,2)∪(2,22]情形,包括被广泛研究的最小绝对偏差回归(ℓ1回归)。 • 基于Frobenius范数误差的低秩近似:该团队首次提出不依赖数据相关参数的量子次线性时间算法,运行时间为Õ(nd^0.5k^0.5ϵ^-1)。此外,还提出了面向核低秩近似和张量低秩近似的量子次线性算法,扩展了随机数值线性代数中可实现次线性时间算法的范围。
提交arXiv: 2025-09-20 20:18

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