后选择闭合类时曲线下的完美态区分与计算加速

Bennett和Schumacher的后选择量子隐形传态是一种闭合类时曲线模型，其物理结果与Deutsch模型不同。我们证明，即使单个量子比特通过后选择闭合类时曲线也足以执行任何后选择量子测量，并讨论了“Deutsch型”闭合类时曲线与后选择闭合类时曲线之间的一个重要区别，即后选择闭合类时曲线的未来存在可能影响实验的当前结果。然后，基于Bennett和Smith的建议，我们明确展示了由后选择闭合类时曲线辅助的一方如何区分一组线性独立的量子态，并证明这样的一方不可能区分一组线性相关的态。因此，后选择闭合类时曲线的能力弱于Deutsch型闭合类时曲线，因为Holevo界仍然适用于使用它们的电路，无论它们如何共谋违反不确定性原理。接着，我们讨论了在线性量子力学中不可区分的量子混合的不同概念，如何在涉及后选择闭合类时曲线的非线性量子力学中导致截然不同的结论。最后，我们给出了能够高效分解整数、高效解决NP与coNP交集中的任何判定问题以及概率性解决NP中任何判定问题的显式电路构造。这些电路仅需一个量子比特回到过去即可完成这些任务，并且它们利用了后选择闭合类时曲线为无效答案制造祖父悖论的能力。