Q-CALC (Quantum Contextual Artificial intelligence for Long-range Correlations)

Q-CALC(用于远程关联的量子上下文人工智能)

基本信息

  • 批准号:
    10085547
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 14.67万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Small Business Research Initiative
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2023 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Analysis of complex data sets is of practical interest to the UK government. Classical machine learning (ML), and in particular generative modeling, offers the ability to extract useful representations of the phenomena underlying these empirical data. Current state-of-the-art neural network models, including transformer-based architectures such as (Chat)GPT, struggle to accurately analyse data with long-range dependencies, i.e., with a large context for any given data point. This especially characterises data sets of national security interest, including: super-resolution image processing (e.g., threat detection in low-light, high-noise multi-frame satellite images), natural language processing (e.g., efficient intelligence processing), AND automated real-time analysis of time series sensor data (e.g., anomaly detection, failure prediction). Quantum machine learning (QML) models provide an opportunity to address the challenge of long-range correlations in complex data sets, via equipping ML with the power of quantum contextuality: the underlying nature of a quantum system whereby a measurement outcome depends on the full context of preceding measurement outcomes. Contextuality is a core principle by which the reality of quantum systems eclipse classical models. Indeed, the 2022 Nobel Prize in Physics was awarded to experimental verification of quantum phenomena emerging from the principle of contextuality. We propose the Quantum Contextual Artificial intelligence for Long-range Correlations project (Q-CALC) to develop a QML model that leverages quantum contextuality. Our project will leverage modest quantum resource requirements achieve a large speedup over state-of-the-art classical ML models that are fundamentally limited by comparably shallow context.The Q-CALC project primarily addresses three interlocking technical challenges: (1) enhancing the data-processing capability of state-of-the-art classical ML algorithms by incorporating quantum contextuality, (2) achieving accurate characterisation of complex data sets with long-range dependencies, (3) integrating this technology into real-world data analysis workflows to provide impactful solutions within the defence sector. CQUK is particularly well-suited to tackle these challenges, given significant IP in the quantum space of algorithms, software, and broader technology, as well as our existing relationships with multiple UK governmental security and defence organisations.
对复杂数据集的分析对英国政府具有实际意义。经典机器学习(ML),特别是生成式建模,提供了提取这些经验数据背后现象的有用表示的能力。目前最先进的神经网络模型,包括基于变压器的架构,如(Chat)GPT,难以准确分析具有长期依赖关系的数据,即任何给定数据点的大上下文。这尤其体现在与国家安全利益相关的数据集上,包括:超分辨率图像处理(例如,低光、高噪声多帧卫星图像中的威胁检测)、自然语言处理(例如,高效情报处理)和时间序列传感器数据的自动实时分析(例如,异常检测、故障预测)。量子机器学习(QML)模型提供了一个解决复杂数据集中远程相关性挑战的机会,通过为ML配备量子上下文的力量:量子系统的基本性质,其中测量结果依赖于先前测量结果的完整上下文。情境性是量子系统的现实掩盖经典模型的核心原则。事实上,2022年诺贝尔物理学奖被授予了对情境性原理产生的量子现象的实验验证。我们提出了量子上下文人工智能远程关联项目(Q-CALC)来开发一个利用量子上下文的QML模型。我们的项目将利用适度的量子资源需求,实现比最先进的经典ML模型的大幅加速,这些模型基本上受到相对较浅的上下文的限制。Q-CALC项目主要解决三个相互关联的技术挑战:(1)通过结合量子上下文来增强最先进的经典ML算法的数据处理能力,(2)实现具有远程依赖关系的复杂数据集的准确特征,(3)将该技术集成到现实世界的数据分析工作流程中,为国防部门提供有影响力的解决方案。CQUK特别适合应对这些挑战,考虑到算法、软件和更广泛技术的量子领域的重要知识产权,以及我们与多个英国政府安全和国防组织的现有关系。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

Research on Quantum Field Theory without a Lagrangian Description
  • 批准号:
    24ZR1403900
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Simulation and certification of the ground state of many-body systems on quantum simulators
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    40 万元
  • 项目类别:
Mapping Quantum Chromodynamics by Nuclear Collisions at High and Moderate Energies
  • 批准号:
    11875153
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

QUIQ: Quantum information processed at attosecond timescale in double quantum-dot qubits
QUIQ:在双量子点量子位中以阿秒时间尺度处理的量子信息
  • 批准号:
    EP/Z000807/1
  • 财政年份:
    2025
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Fellowship
QUANTUM-TOX - Revolutionizing Computational Toxicology with Electronic Structure Descriptors and Artificial Intelligence
QUANTUM-TOX - 利用电子结构描述符和人工智能彻底改变计算毒理学
  • 批准号:
    10106704
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    EU-Funded
Quantum Machine Learning for Financial Data Streams
金融数据流的量子机器学习
  • 批准号:
    10073285
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Feasibility Studies
Telecom wavelength high-repetition-rate quantum light source
电信波长高重复率量子光源
  • 批准号:
    10088290
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
Indistinguishable Quantum Emitters in van der Waals Materials
范德华材料中难以区分的量子发射器
  • 批准号:
    DP240103127
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Scalable and Automated Tuning of Spin-based Quantum Computer Architectures
基于自旋的量子计算机架构的可扩展和自动调整
  • 批准号:
    2887634
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Studentship
Silencing the noise in quantum circuits by a Quantum fluid Bath - SQuBa
通过量子流体浴消除量子电路中的噪声 - SQuBa
  • 批准号:
    EP/Y022289/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Research Grant
Non-perturbative Conformal Field Theory in Quantum Gravity and the Laboratory (Exact CFT)
量子引力中的非微扰共形场论和实验室(精确 CFT)
  • 批准号:
    EP/Z000106/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Research Grant
Molecules for Quantum simulation
量子模拟分子
  • 批准号:
    MR/X033430/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Fellowship
EPSRC-SFI: Developing a Quantum Bus for germanium hole-based spin qubits on silicon (GeQuantumBus)
EPSRC-SFI:为硅上基于锗空穴的自旋量子位开发量子总线 (GeQuantumBus)
  • 批准号:
    EP/X039889/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.67万
  • 项目类别:
    Research Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了