补全量子算法的物理表示为其计算加速提供定量解释
量子物理
2018-04-04 v8
摘要
量子算法的通常表示，仅限于解决问题的过程，在物理上是不完备的。我们通过三个步骤将其补全：(i) 将表示扩展到问题设定的过程，(ii) 将扩展后的表示相对于必须对问题设定隐藏的问题解决者进行相对化，以及 (iii) 对相对化表示进行时间反演对称化以表示底层物理过程的可逆性。第三步将相对化表示的输入态（其中问题解决者完全不知晓设定从而不知晓问题的解）投影到一个她知晓一半解（当解是非结构化比特串时，指定该解的信息的一半）的态上。补全物理表示表明，以最优量子方式解决任何预言机问题所需的计算步骤数（预言机查询次数）应当是一个被赋予一半解先进知识的经典算法所需的步骤数。这与当今已知的主要量子算法相符，并将解决量子查询复杂度问题。
引用
@article{arxiv.1705.02657,
title = {Completing the physical representation of quantum algorithms provides a quantitative explanation of their computational speedup},
author = {Giuseppe Castagnoli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.02657},
year = {2018}
}
备注
Explicitly addressed the controversial character of the work in an extended discussion,24 pages