使用量子计算机进行排列概率建模
量子计算机为对称群上的傅里叶变换提供了超指数级加速,但该能力至今仍缺乏实际应用场景。该研究团队利用这一能力,开发了针对排列结构数据(如多目标追踪和推荐系统中的数据)的机器学习谱方法。此前研究表明,构建排列概率模型的强效方法是采用非阿贝尔调和分析框架——模型的群傅里叶谱能捕捉交互复杂度:“低频”对应低阶相关性,而“高频”对应更复杂的相关性。该框架可用于构建由扩散步骤(群等变卷积)与条件化步骤(贝叶斯更新)交替驱动的马尔可夫链模型。然而这种方法存在计算挑战,故仅限于简单近似。 该工作提出了一种量子算法,通过利用对称群上的量子傅里叶变换(QFT),将经典计算难以处理的精确概率模型编码至量子态振幅中。研究人员探讨了该方法的扩展性、局限性和实际应用,认为这是实现非阿贝尔量子傅里变换实用化的重要第一步。

