针对若干机器学习问题的量子算法研究
结题报告
批准号:
61976024
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
高飞
依托单位:
学科分类:
机器学习
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
高飞
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中文摘要
随着信息技术的高速发展,全球数据总量每年以指数规模增长,这使得经典机器学习算法在未来处理大数据时将面临计算性能方面的巨大挑战。量子计算在解决某些特定问题时相比经典计算具有显著的加速效果,而量子算法的设计是该领域研究的难点问题。本项目研究解决若干机器学习问题的量子算法,包括:①设计针对非稀疏数据矩阵、包含岭回归参数确定方案的量子岭回归算法;②设计以经典信息形式输出模型参数的量子逻辑回归算法;③设计基于主成分分析并以量子并行方式输出低维数据的量子降维算法;④设计量子条件随机场模型及相应的量子训练算法。与现有经典算法相比,本项目所提算法预期将在特定条件下实现指数加速效果。项目成果有望对未来量子计算在机器学习领域的应用提供重要参考。
英文摘要
With rapid development of information technology, global data grows exponentially every year, which poses great challenges to the computational performance of classical machine learning algorithms for tackling big data in the future. Quantum computing has shown significant speedup over classical computing for solving certain problems, but it remains to be difficult to design quantum algorithms. This project studies quantum algorithms for several important machine learning problems, including: (1) designing a quantum ridge regression algorithm for handling non-sparse data matrices that provides a procedure for determining the ridge parameter; (2) designing a quantum logistic regression algorithm that outputs classical model parameters; (3) designing a principal component analysis based quantum dimensionality reduction algorithm that in quantum parallel outputs the projected lower-dimensional data points; (4) constructing a quantum conditional random field model and designing a corresponding quantum training algorithm. All the proposed quantum algorithms are expected to achieve exponential speedup over the classical counterparts under certain conditions. The achievements of this project are promising to serve as important references for future applications of quantum computing in the field of machine learning.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1103/physreva.104.022418
发表时间:2021-08-18
期刊:PHYSICAL REVIEW A
影响因子:2.9
作者:Liu, Hai-Ling;Wu, Yu-Sen;Wen, Qiao-Yan
通讯作者:Wen, Qiao-Yan
DOI:10.1007/s11433-022-1921-y
发表时间:2022-09-01
期刊:SCIENCE CHINA-PHYSICS MECHANICS & ASTRONOMY
影响因子:6.4
作者:Li, ZhenQiang;Cai, BinBin;Gao, Fei
通讯作者:Gao, Fei
Practical quantum contract signing without quantum storage
无需量子存储即可签署实用的量子合约
DOI:10.1007/s11128-021-03406-4
发表时间:2022-01
期刊:Quantum Information Processing
影响因子:2.5
作者:Xiao-Qiu Cai;Tian-Yin Wang;Chun-Yan Wei;Fei Gao
通讯作者:Fei Gao
DOI:10.1088/1674-1056/ac523a
发表时间:2021-10
期刊:Chinese Physics B
影响因子:1.7
作者:Shi-Jie 世杰 Pan 潘;Lin-Chun 林春 Wan 万;Hai-Ling 海玲 Liu 刘;Yu-Sen 宇森 Wu 吴;Su-Juan 素娟 Qin 秦;Q. Wen 温;F. Gao 高
通讯作者:Shi-Jie 世杰 Pan 潘;Lin-Chun 林春 Wan 万;Hai-Ling 海玲 Liu 刘;Yu-Sen 宇森 Wu 吴;Su-Juan 素娟 Qin 秦;Q. Wen 温;F. Gao 高
DOI:10.1016/j.chaos.2023.114065
发表时间:2023
期刊:Chaos, Solitons Fractals
影响因子:--
作者:Dongmei Wei;Hailing Liu;Yongmei Li;Fei Gao;Sujuan Qin;Qiaoyan Wen
通讯作者:Qiaoyan Wen
简化版SM4分组密码在变分量子算法攻击下的安全性
  • 批准号:
    62372048
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    高飞
  • 依托单位:
实用量子保密查询中的关键问题研究
  • 批准号:
    61672110
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    高飞
  • 依托单位:
基于位置的量子密码学理论研究
  • 批准号:
    61272057
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    高飞
  • 依托单位:
量子密码中的协议分析方法
  • 批准号:
    60903152
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    高飞
  • 依托单位:
国内基金
海外基金