利用矩阵乘积态编码基因组数据的可扩展量子态制备
量子物理
2025-08-11 v1
摘要
随着量子计算硬件的进步，对能够促进将经典数据加载到这些设备量子态中的算法的需求变得日益重要。本研究提出了一种利用矩阵乘积态（Matrix Product State, MPS）形式生成可扩展量子电路以编码基因组数据的方法。通过将噬菌体的基因组编码到一个15量子比特态中，并分析MPS键维度、重构误差与所得电路复杂度之间的权衡，对该方法进行了说明。本研究为新兴的量子生物信息学领域提出了使用标准基准数据集优化编码电路的方法。在高性能计算和当前量子硬件上进行电路生成和模拟的结果，证明了该编码的可行性和实用性。
引用
@article{arxiv.2508.06184,
title = {Scalable Quantum State Preparation for Encoding Genomic Data with Matrix Product States},
author = {Floyd M. Creevey and Hitham T. Hassan and James McCafferty and Lloyd C. L. Hollenberg and Sergii Strelchuk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.06184},
year = {2025}
}