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基于二分Kikuchi图的奇次查询局部可解码码的$k^{\frac{q}{q-2}}$下界

计算复杂性 2025-08-26 v2 信息论 math.IT

摘要

一个码C ⁣:{0,1}k{0,1}nC \colon \{0,1\}^k \to \{0,1\}^nqq次查询局部可解码码(qq-LDC),如果可以通过查询码字x=C(b)x = C(b)的至多qq个坐标(可能已损坏为x~\tilde{x}),以较高置信度恢复消息b{0,1}kb \in \{0,1\}^k的任意选定比特bib_i。对于2次查询,Hadamard码是长度为n=2kn = 2^k的2-LDC,且该码实际上是最优的。对于q3q \geq 3,存在较大差距:最佳构造达到n=exp(ko(1))n = \exp(k^{o(1)}),而在[AGKM23]的近期工作之前,最佳下界为:qq为偶数时nΩ~(kqq2)n \geq \tilde{\Omega}(k^{\frac{q}{q-2}})qq为奇数时nΩ~(kq+1q1)n \geq \tilde{\Omega}(k^{\frac{q+1}{q-1}})。[AGKM23]的近期工作利用半随机XOR反驳技术证明了q=3q = 3nΩ~(k3)n \geq \tilde{\Omega}(k^3)的下界,从而在奇数qq上实现了“kqq2k^{\frac{q}{q-2}}界”。然而,他们的证明无法推广到任何奇数q5q \geq 5。在本文中,我们证明了对于任何奇数qqqq-LDC的下界为nΩ~(kqq2)n \geq \tilde{\Omega}(k^{\frac{q}{q-2}})。我们的关键思想是使用非平衡二分Kikuchi图,它提供了一种更简单的方法来分析奇数XOR的谱拒绝,而无需使用“Cauchy-Schwarz技巧”——该技巧通常会产生具有非平凡相关项的随机矩阵,使得奇数XOR的分析比偶数XOR复杂得多。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.14276,
  title  = {A $k^{\frac{q}{q-2}}$ Lower Bound for Odd Query Locally Decodable Codes from Bipartite Kikuchi Graphs},
  author = {Oliver Janzer and Peter Manohar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.14276},
  year   = {2025}
}