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估算高斯期望问题中GBS优势的比例

量子物理 2025-02-28 v2

摘要

高斯波函数采样(GBS)是一种可由光子量子计算模型实现的采样任务。在[4]中,我们引入了算法,使用GBS样本来逼近高斯期望问题。我们发现,在这些算法相对于标准蒙特卡罗(MC)方法实现指数级加速的非空开放子集中。这种加速以(ϵ,δ)(\epsilon, \delta)乘法误差近似方案下的保证样本大小来定义,即在相同精度ϵ\epsilon和成功概率δ\delta下所需的样本数量。本文通过优化GBS分布中平均光子数以匹配特定的高斯期望问题来增强原始方法。我们提供了这些改进算法的保证样本大小估计,并量化了它们在MC中优于的比例问题空间。数值结果表明,我们改进算法优于MC的比例问题空间是可观的,且获得的优势是显著的。值得注意的是,在某些特殊情况下,我们的方法在近100%的问题空间中始终优于MC。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.19362,
  title  = {Estimating the Percentage of GBS Advantage in Gaussian Expectation Problems},
  author = {Jørgen Ellegaard Andersen and Shan Shan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19362},
  year   = {2025}
}

备注

We are resubmitting this manuscript to update the arXiv number in the references for another paper of ours, which was concurrently submitted and became available a day after our initial submission