AF: Small: Provable Quantum Advantages in Optimization
AF: Small: Provable Quantum Advantages in Optimization
批准号:
1816695
负责人:
Xiaodi Wu
金额:
$45.0万
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 2023-09-30
中文摘要
该项目旨在调查我们日常生活中普遍存在的可证明的量子优势在优化和机器学习方面的情况,并为量子计算的应用,特别是在近期量子设备和建立量子优势方面建立坚实的理论基础。通过集成优化和量子算法设计的现代工具,该项目旨在通过量化最先进的经典优化算法来设计用于凸优化和各种半定程序类的量子算法。获得的成果将通过各种场所传播,包括会议、新课程材料、说明性写作和高中开放日,旨在让年轻的计算机科学家接触到量子信息研究的前沿。本研究项目由计算与信息科学与工程局计算与通信基础司的算法基础(AF)计划和数学与物理科学局物理司的量子信息科学(QIS)计划联合支持。本研究项目研究可证明的量子在求解凸优化、一般半定程序和正定程序方面的优势,以及可在近期量子器件上执行的变分优化方法。具体目标包括:(1)基于抽样的凸优化方法和隶属度分离方法;(2)基于宽度相关和宽度无关方法以及内点法的最优半定规划求解器。研究人员还致力于在近期量子器件上设计新的量子优化算法,并提供基于变分方法和量子近似优化算法(QAOA)的量子优化算法的理论证明。这一奖项反映了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
The project aims to investigate the landscape of provable quantum advantages in optimization and machine learning, which is ubiquitous in our daily life, and to build a solid theoretical foundation for applications of quantum computing, especially with near-term quantum devices and in the establishment of quantum supremacy. By integrating modern tools in both optimization and quantum algorithm design, the project aims to design quantum algorithms for convex optimization and various semidefinite program classes, by quantizing the state-of-the-art classical optimization algorithms. The results obtained will be disseminated through a variety of venues, including conferences, new course materials, expository writings, and high school open days aimed at exposing young computer scientists to the frontiers of quantum information research. This project is jointly supported by the Algorithmic Foundations (AF) Program in the Division of Computing and Communications Foundations in the Directorate for Computer and Information Science and Engineering, and the Quantum Information Science (QIS) Program in the Division of Physics in the Directorate for Mathematical and Physical Sciences.This research project investigates provable quantum advantages in solving convex optimization, general and positive semidefinite programs, as well as variational optimization methods executable on near-term quantum devices. Specific targets include: (1) the sampling-based approach and the membership-to-separation approach for convex optimization; (2) optimal semidefinite program solvers based on the width-dependent and width-independent approaches as well as the interior point method. The investigator also aims to design new quantum optimization algorithms on near-term quantum devices as well as to provide theoretical justifications of quantum optimization algorithms based on the variational method and the quantum approximate optimization algorithm (QAOA).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:
10.22331/q-2021-08-20-529
发表时间:
2020-07
期刊:
ArXiv
影响因子:
--
作者:
[Chenyi Zhang;Jiaqi Leng;Tongyang Li]
通讯作者:
Chenyi Zhang;Jiaqi Leng;Tongyang Li
DOI:
--
发表时间:
2019-10
期刊:
ArXiv
影响因子:
--
作者:
[Shouvanik Chakrabarti;Yiming Huang;Tongyang Li;S. Feizi;Xiaodi Wu]
通讯作者:
Shouvanik Chakrabarti;Yiming Huang;Tongyang Li;S. Feizi;Xiaodi Wu
DOI:
10.1145/3588579
发表时间:
2019-08
期刊:
ACM Transactions on Quantum Computing
影响因子:
--
作者:
[Shouvanik Chakrabarti;Andrew M. Childs;S. Hung;Tongyang Li;C. Wang;Xiaodi Wu]
通讯作者:
Shouvanik Chakrabarti;Andrew M. Childs;S. Hung;Tongyang Li;C. Wang;Xiaodi Wu
DOI:
10.4230/lipics.icalp.2019.27
发表时间:
2017-10
期刊:
影响因子:
--
作者:
[F. Brandão;A. Kalev;Tongyang Li;Cedric Yen-Yu Lin;K. Svore;Xiaodi Wu]
通讯作者:
F. Brandão;A. Kalev;Tongyang Li;Cedric Yen-Yu Lin;K. Svore;Xiaodi Wu
ICCAD Special Session Paper: Quantum Variational Methods for Quantum Applications
ICCAD 特别会议论文:量子应用的量子变分方法
DOI:
10.1109/iccad51958.2021.9643519
发表时间:
2021
期刊:
2021 IEEE/ACM International Conference On Computer Aided Design (ICCAD
影响因子:
--
作者:
[Chakrabarti, Shouvanik, You, Xuchen, Wu, Xiaodi]
通讯作者:
Wu, Xiaodi
共 8 条
CAREER: On the Foundations of End-to-End Quantum Applications
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批准号:1942837
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项目类别:Continuing Grant
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资助金额:$50.93万
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财政年份:2020
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负责人:Xiaodi Wu
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依托单位:
Collaborative Research: FET: Medium: Quantum Localization and Synchronization Networks
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批准号:1955206
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$33.19万
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财政年份:2020
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负责人:Xiaodi Wu
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依托单位:
NSF Student Travel Grant for 2020 Annual Conference on Quantum Information Processing (QIP)
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批准号:1946395
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$2.5万
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财政年份:2019
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负责人:Xiaodi Wu
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依托单位:
NSF Student Travel Grant for 2019 Annual Conference on Quantum Information Processing (QIP)
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批准号:1840547
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$1.0万
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财政年份:2018
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负责人:Xiaodi Wu
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依托单位:
CRII: AF: Theoretical Problems in Quantum Computation
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批准号:1755800
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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:2018
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负责人:Xiaodi Wu
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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: