CIF: Small: Learning Quantum Information Measures
CIF: Small: Learning Quantum Information Measures
批准号:
1815893
负责人:
Jayadev Acharya
金额:
$48.8万
依托单位:
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2018
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2018-10-01 至 2022-09-30
中文摘要
量子信息处理系统正在变得实用,人们预计这些系统将在十年内很快商业化,并将成为我们日常生活的一部分。然而,我们对可以从量子系统中收集到的信息量的理解仍然非常初级。例如,学习量子态的基本问题(称为层析成像)的复杂性在过去几年才得到解决,而它对分布估计的经典模拟现在是任何统计学入门课程的教科书材料。该奖项下的研究将致力于研究基本信息度量的估计问题,以及为量子系统引入新的信息度量。该项目将建立量子信息系统信息处理能力的基本限制,并设计能够匹配这些限制的新算法。该项目的成果将有助于开发高效的量子计算机和通信系统。该奖项将加深对量子系统作为统计机制的理解,并融合表象理论、信息论、统计学和计算机科学等不同学科的思想。提出并发展了最大似然估计统计原理的一种新的变种,作为量子性质估计的一般方法。该项目还将研究将Schur-Weyl对偶的表示理论结果扩展到更高的维度,以获得多量子系统性质的最优量子测量方案。这项工作包括提出比文献中认为的理论上最优的测量方案更现实的测量方案,这些方案在实践中过于复杂,无法用现有技术实施。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
英文摘要
Quantum information processing systems are becoming practical with the expectation that these systems will soon be commercialized within a decade, and will be a part of our everyday life. However, our understanding of the amount of information that can be gleaned from a quantum system is still very rudimentary. For example, the complexity of the basic question of learning a quantum state (called tomography) was only resolved in the past few years, whereas its classical analogue of distribution estimation is now textbook material in any introductory statistics course. Research under this award will be dedicated to the study of the problem of estimating fundamental information measures, as well as introduce new information measures for quantum systems. The project will establish the fundamental limits of the information processing capabilities of quantum information systems, as well as design novel algorithms that can match these limits. The project outcomes can enable the development of efficient quantum computer and communication systems.The award will develop a deeper understanding of a quantum system as a statistical mechanism, and integrate ideas from various disciplines such as representation theory, information theory, statistics, and computer science. A novel variation of the statistical principle of maximum likelihood estimation as a general methodology for quantum property estimation will be proposed and developed. The project will also study the extension of representation theory results of Schur-Weyl duality to higher dimensions to obtain optimal quantum measurement schemes for properties of multiple quantum systems. The work includes proposing measurement schemes that are more realistic than the theoretically-optimal ones considered in the literature that in practice are too complex to be implemented with existing technology.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
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DOI:
10.1109/tit.2021.3123905
发表时间:
2020-07
期刊:
IEEE Transactions on Information Theory
影响因子:
2.5
作者:
[Jayadev Acharya;C. Canonne;Yuhan Liu;Ziteng Sun;Himanshu Tyagi]
通讯作者:
Jayadev Acharya;C. Canonne;Yuhan Liu;Ziteng Sun;Himanshu Tyagi
DOI:
--
发表时间:
2021-11
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Jayadev Acharya;Ayush Jain;Gautam Kamath;A. Suresh;Huanyu Zhang]
通讯作者:
Jayadev Acharya;Ayush Jain;Gautam Kamath;A. Suresh;Huanyu Zhang
Strong Asymptotic Composition Theorems for Sibson Mutual Information
Sibson互信息的强渐近复合定理
DOI:
10.1109/isit44484.2020.9174456
发表时间:
2020
期刊:
2020 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT
影响因子:
--
作者:
[Wu, Benjamin, Wagner, Aaron B., Suh, G. Edward, Issa, Ibrahim]
通讯作者:
Issa, Ibrahim
DOI:
10.1109/tit.2020.3028440
发表时间:
2018-12
期刊:
IEEE Transactions on Information Theory
影响因子:
2.5
作者:
[Jayadev Acharya;C. Canonne;Himanshu Tyagi]
通讯作者:
Jayadev Acharya;C. Canonne;Himanshu Tyagi
DOI:
10.1109/jsait.2021.3053569
发表时间:
2021
期刊:
IEEE Journal on Selected Areas in Information Theory
影响因子:
--
作者:
[Acharya, Jayadev, Canonne, Clement L., Freitag, Cody, Sun, Ziteng, Tyagi, Himanshu]
通讯作者:
Tyagi, Himanshu
共 13 条
CAREER: Statistical Inference Under Information Constraints: Efficient Algorithms and Fundamental Limits
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批准号:1846300
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$55.27万
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财政年份:2019
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负责人:Jayadev Acharya
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依托单位:
CRII: CIF: Learning with Memory Constraints: Efficient Algorithms and Information Theoretic Lower Bounds
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批准号:1657471
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$17.5万
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财政年份:2017
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负责人:Jayadev Acharya
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依托单位:
国内基金
海外基金
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昼夜节律性small RNA在血斑形成时间推断中的法医学应用研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:
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依托单位:
tRNA-derived small RNA上调YBX1/CCL5通路参与硼替佐米诱导慢性疼痛的机制研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2022
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负责人:张祥忠
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依托单位:
Small RNA调控I-F型CRISPR-Cas适应性免疫性的应答及分子机制
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批准号:32000033
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:林平
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依托单位:
Small RNAs调控解淀粉芽胞杆菌FZB42生防功能的机制研究
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批准号:31972324
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:高学文
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依托单位:
变异链球菌small RNAs连接LuxS密度感应与生物膜形成的机制研究
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批准号:81900988
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2019
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负责人:毛梦莹
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依托单位:
肠道细菌关键small RNAs在克罗恩病发生发展中的功能和作用机制
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批准号:31870821
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项目类别:面上项目
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资助金额:56.0万元
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批准年份:2018
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负责人:陈江宁
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依托单位:
基于small RNA 测序技术解析鸽分泌鸽乳的分子机制
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批准号:31802058
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2018
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负责人:麻慧
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依托单位:
Small RNA介导的DNA甲基化调控的水稻草矮病毒致病机制
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批准号:31772128
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2017
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负责人:吴建国
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依托单位:
基于small RNA-seq的针灸治疗桥本甲状腺炎的免疫调控机制研究
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批准号:81704176
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2017
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负责人:赵继梦
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依托单位:
水稻OsSGS3与OsHEN1调控small RNAs合成及其对抗病性的调节
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批准号:91640114
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2016
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负责人:何祖华
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依托单位: