Red neuronal cuántica procesada en una super computadora en Riken y osciladores paramétricos ópticos en NTT

RED NEURAL CUANTICA PROCESADA EN UNA SUPER COMPUTADORA EN RIKEN Y OSCILADORES PARAMETRICOS OPTICOS EN NTT

Les describo brevemente como funciona mi primer experimento con redes neuronales cuánticas, los osciladores paramétricos ópticos funcionan como neuronas cuánticas y los circuitos de retroalimentación de medición homodina óptica como sinapsis cuánticas, la red neural cuántica busca soluciones con optimización combinatoria explotando la simetría colectiva rompiendo el umbral de los osciladores, la red neural cuántica se basa en una red de 2000 Osciladores Paraméticos Ópticos en NTT y la Super computadora Shoubu en Riken.

Todo se llevó a cabo sobre la infraestructura en Japón de Nipon Telegraph and Telephone Corporation y Riken Advanced Institute for Computational Science, el proyecto de QNN contó con el soporte financiero del Cabinet Office of the Government of Japan's ImPACT program y las participaciones de National Institute of Informatics (NII), Stanford University, University of Tokyo, Osaka University, Tohoku University, Tokyo University of Science y PEZY Computing/ExaScaler.

Al principio encontré unos errores, pero ya los reporté, de cualquier forma ha sido una experiencia impresionante y mas el saber el alcance de lo que se puede hacer, la computación cuántica está cada vez mas cerca y no se imaginan sus aplicaciones.

Información sobre el funcionamiento

Les voy a compartir una breve explicación con bolitas y palitos:

  1. Introducción a las redes neuronales cuánticas
    • Neuronas cuánticas
      • Osciladores/amplificadores paramétricos ópticos degenerados
      • Estados lineales superpuestos en osciladores/amplificadores paramétricos ópticos degenerados
      • Amplitud y corrección de error de fase por amplificación sensitiva de fase
    • Sinapsis cuánticas
      • Esquema de acoplamiento de línea de retardo óptico
      • Esquema de acoplamiento de retroalimentación de medición
    • Mapeo de un modelo de Ising a una red de osciladores paramétricos ópticos degenerados: maquinas Ising coherentes
      • Bifurcación de Pitchfork
      • Mapeo condicional del Hamiltoniano de Ising
      • Efecto de la heterogeneidad de amplitud
    • Red neuronal óptica en límite cuántico y límite clásico
    • Teorema de Gottesman-Knill
  2. Física de la red de osciladores paramétricos ópticos
    • Amplificación paramétrica
    • Límite cuántico general de amplificadores lienales
    • Bifurcación de horca supercrítica
    • Red de Osciladores Paramétricos Ópticos
    • Ejemplo: Spins Ising en gráfica cúbicos
    • Ejemplo: Cadenas de spin Ising en una dimensión
      • Etapa de crecimiento
      • Etapa de saturación
    • Longitud de correlación y densidad de defectos
    • Tunelización multimodo
      • Ecuaciones para campos de señal y función de expansión hermítica
      • Dinámica de la tunelización multimodo
      • Performance simulado
    • Máquina basada en XY en osciladores paramétricos ópticos no degenerados
      • Mecanismo
      • Cadena de una dimensión
      • Enrejado de 2 dimensiones
  3. Theory of Optical Delay Line Coupling Quantum Neural Network
    • Aproximación teórica estándar y dificultad de computación
    • Representación positiva P (α, β)
    • Representación truncada de Wigner W (α)
    • Entrelazamiento cuántico e inseparabilidad
    • Discordia cuántica
  4. Teoría de las medidas cuánticas
    • Medidas exactas
    • Medidas aproximadas
      • Error de medida y acción de ruido de fondo
      • Probabilidad de medida y estado posmedida
      • Detección homódina óptica
    • Medidas continuas
    • Medidas no referenciadas
    • Medidas continuas lineales y no lineales
      • Efecto Zeno cuántico
      • Medida de retroalimentación de redes neuronales cuánticas
    • Contextualidad en mediciones cuánticas
  5. Teoría de retroalimentación de medida basada en redes neuronales cuánticas
    • Un modelo cuántico basado en ecuaciones maestras de operador de densidad y proyectores de medición homodina
      • Formulación teórica
      • Resultados de simulación numérica
    • Un modelo cuántico basado en ecuaciones diferenciales estocásticas de números-c y dinámica de replicadores
      • Ecuaciones maestras
      • Ecuaciones diferenciales estocásticas
      • Resultados de simulación numérica
  6. Máquinas Ising coherentes
    • Rompimiento de simetría espontánea correlacionada en acoplamiento óptico directo en una red neuronal cuántica
    • Contextualidad en retroalimentación de medida en una ren neuronal cuántica
    • Búsqueda paralela cuántica, correlacionada al rompimiento de simetría y simulación de estado final bosónico
    • Problemas MAX-CUT
    • Maquinas Ising coherentes versus redes neuronales clásicas
      • Máquinas Ising coherentes
      • Redes neuronales clásicas
      • Implementación de algoritmos de redes neuronales clásicas
    • Simulación de resultados
    • Discusión
      • Validez para la selección de hardware
      • Optimización para implementación PEZY-SC para HTNN y CLD

Este año ha sido impresionante, he encontrado cosas tan extraordinarias, que simplemente no tengo palabras para describir el mundo en el que vivimos... la física es lo máximo... pero regresando al tema, voy a hacer una serie de post con información técnica sobre éste experimento y la infraestructura bajo él, todo el tiempo estoy aprendiendo cosas nuevas y ésta no fue la excepción, por otro lado, hay un post que me urge subir sobre una nueva propiedad cuántica que podría multipilicar el poder de las computadoras cuánticas y también tengo pendientes todos los post de lo que hice de aceleradores de partículas, tengo ya demasiadas cosas pendientes, pero poco a poco lo iré subiendo, de hecho tengo también muchos libros muy interesantes que no he podido subir, estoy en éxtasis.

Este post continuará...

Miguel Angel Vargas Cruz
2017-11-29 11:57:52 Post #2269