巨大的优势：3D局域噪声浅层量子电路击败无扇入限制的经典电路
量子物理
2023-12-15 v1 计算复杂性
摘要
我们提出了一个具有以下性质的计算问题：(i) 每个实例都可以通过一个仅使用3D中最近邻门的常数深度量子电路以接近确定的概率求解，即使其实现被噪声破坏。(ii) 任何由无扇入限制的AND、OR以及NOT门组成的常数深度经典电路（即AC0电路），若其规模小于某个次指数，则无法以大于某个常数的概率求解均匀随机实例。这种针对无扇入限制经典电路的优势此前仅在无噪声情况或没有局域性约束的情况下已知。我们克服了这些限制，提出了一种适合实验实现的量子优势演示。次指数电路复杂度下界传统上被称为指数。我们使用“巨大”一词，因为我们的容错3D架构类似于某个罗马纪念碑。
引用
@article{arxiv.2312.09209,
title = {A colossal advantage: 3D-local noisy shallow quantum circuits defeat unbounded fan-in classical circuits},
author = {Libor Caha and Xavier Coiteux-Roy and Robert Koenig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.09209},
year = {2023}
}
备注
44 pages, 12 figures