Identifying a biclique with the maximum number of edges bears considerable implications for numerous fields of application, such as detecting anomalies in E-commerce transactions, discerning protein-protein interactions in biology, and refining the efficacy of social network recommendation algorithms. However, the inherent NP-hardness of this problem significantly complicates the matter. The prohibitive time complexity of existing algorithms is the primary bottleneck constraining the application scenarios. Aiming to address this challenge, we present an unprecedented exploration of a quantum computing approach. Efficient quantum algorithms, as a crucial future direction for handling NP-hard problems, are presently under intensive investigation, of which the potential has already been proven in practical arenas such as cybersecurity. However, in the field of quantum algorithms for graph databases, little work has been done due to the challenges presented by the quantum representation of complex graph topologies. In this study, we delve into the intricacies of encoding a bipartite graph on a quantum computer. Given a bipartite graph with n vertices, we propose a ground-breaking algorithm qMBS with time complexity O^*(2^(n/2)), illustrating a quadratic speed-up in terms of complexity compared to the state-of-the-art. Furthermore, we detail two variants tailored for the maximum vertex biclique problem and the maximum balanced biclique problem. To corroborate the practical performance and efficacy of our proposed algorithms, we have conducted proof-of-principle experiments utilizing IBM quantum simulators, of which the results provide a substantial validation of our approach to the extent possible to date.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月25日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月24日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员