Reservoir computing on quantum circuits

Abstract

[eng] This Master’s Thesis focuses on the study and comparative analysis of two different implementations of quantum reservoir computing in quantum computers using Qiskit software development kit. The implementations are based on the proposals of two distinct papers in which Noisy Intermediate-scale Quantum (NISQ) computers are considered as platforms for different temporal tasks. We evaluate the performance of each of the reservoirs in learning two benchmark tasks: the Nonlinear AutoRegressive Moving Average of order 2 (NARMA2) and a Linear Memory task. A comparison of their performance and the computational efficiency of the simulations is made and the parameters that influence the performance of each reservoir are studied.

[cat] Aquesta Tesi de Màster es centra en l’estudi i anàlisi comparativa de dues implementacions de computació quàntica de reservoris en ordinadors quàntics, utilitzant el paquet de desenvolupament de programari Qiskit. Les implementacions es basen en les propostes de dos articles científics en els quals les plataformes per dur a terme diferents tasques són ordinadors quàntics d’escala intermitja amb soroll. Avaluem el rendiment i l’eficàcia d’ambdós reservoris en realitzar dues tasques de referència en el camp de la computació de reservoris: la mitjana mòbil autoregressiva no lineal de grau 2 (NARMA2) i una tasca de memòria lineal. S’ha realitzat una comparació del rendiment i l’eficàcia computacional de cadascuna de les simulacions i s’han estudiat els paràmetres que influeixen en el funcionament de cada reservori.