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量子开关在量子查询复杂度中的指数分离:相对于标准量子电路的模拟

量子物理 2024-10-02 v2

摘要

量子理论一致于一种计算模型,允许对黑盒操作以不确定因果顺序进行应用,超越标准计算电路模型。量子开关——最简单的此类示例——已被证明提供诸多信息处理优势。本文证明,对两个 nn 比特量子通道的量子开关作用,若要通过使用 MM 次调用一个通道和一次调用另一个通道的因果有序量子电路进行确定性且精确的模拟,当 Mmax(2,2n1)M \leq \max(2, 2^n-1) 时,必然不可能实现。这表明了不确定因果顺序相对于标准量子电路在量子查询复杂度上的指数分离。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.18420,
  title  = {Exponential separation in quantum query complexity of the quantum switch with respect to simulations with standard quantum circuits},
  author = {Hlér Kristjánsson and Tatsuki Odake and Satoshi Yoshida and Philip Taranto and Jessica Bavaresco and Marco Túlio Quintino and Mio Murao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.18420},
  year   = {2024}
}

备注

23 pages, 3 figures