Configured Quantum Reservoir Computing for Multi-Task Machine Learning

油藏计算 量子计算机 计算机科学 量子 杠杆(统计) 计算机工程 理论计算机科学 计算科学 分布式计算 人工智能 人工神经网络 循环神经网络 物理 量子力学
作者
Wei Xia,Jie Zhang,Xingze Qiu,Feng Chen,Bing Zhu,Chunhe Li,Dong-Ling Deng,Xiaopeng Li
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2303.17629
摘要

Amidst the rapid advancements in experimental technology, noise-intermediate-scale quantum (NISQ) devices have become increasingly programmable, offering versatile opportunities to leverage quantum computational advantage. Here we explore the intricate dynamics of programmable NISQ devices for quantum reservoir computing. Using a genetic algorithm to configure the quantum reservoir dynamics, we systematically enhance the learning performance. Remarkably, a single configured quantum reservoir can simultaneously learn multiple tasks, including a synthetic oscillatory network of transcriptional regulators, chaotic motifs in gene regulatory networks, and the fractional-order Chua's circuit. Our configured quantum reservoir computing yields highly precise predictions for these learning tasks, outperforming classical reservoir computing. We also test the configured quantum reservoir computing in foreign exchange (FX) market applications and demonstrate its capability to capture the stochastic evolution of the exchange rates with significantly greater accuracy than classical reservoir computing approaches. Through comparison with classical reservoir computing, we highlight the unique role of quantum coherence in the quantum reservoir, which underpins its exceptional learning performance. Our findings suggest the exciting potential of configured quantum reservoir computing for exploiting the quantum computation power of NISQ devices in developing artificial general intelligence.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ZZzz完成签到,获得积分10
3秒前
Crystal完成签到,获得积分10
4秒前
111完成签到,获得积分10
5秒前
催催催完成签到,获得积分10
5秒前
星辰大海应助Hao采纳,获得10
8秒前
shisujuan完成签到,获得积分20
8秒前
子健完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
12秒前
Lucas应助无敌幸运儿采纳,获得10
12秒前
不会学术的羊完成签到,获得积分10
14秒前
jy发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
yh完成签到,获得积分10
15秒前
ZoeZhang发布了新的文献求助10
15秒前
loveyourself完成签到,获得积分10
16秒前
漂亮的雨琴完成签到,获得积分10
17秒前
whisper完成签到 ,获得积分10
17秒前
hzj发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
19秒前
邹鸿完成签到 ,获得积分10
21秒前
Raymon33发布了新的文献求助30
21秒前
22秒前
23秒前
coke完成签到,获得积分10
24秒前
ZoeZhang完成签到,获得积分10
24秒前
爱笑的酸奶完成签到 ,获得积分10
25秒前
豆子发布了新的文献求助10
26秒前
hzj完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
彻底完成签到,获得积分10
27秒前
李喜喜完成签到,获得积分10
28秒前
ZHANG_Kun完成签到 ,获得积分10
28秒前
shuxi完成签到,获得积分10
30秒前
大模型应助都是采纳,获得30
30秒前
32秒前
任性慕青发布了新的文献求助10
33秒前
科研通AI5应助shinble采纳,获得10
33秒前
高分求助中
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
Hardness Tests and Hardness Number Conversions 300
Knowledge management in the fashion industry 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3816942
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3360342
关于积分的说明 10407653
捐赠科研通 3078322
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1690694
邀请新用户注册赠送积分活动 814001
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 767958