在广义承诺问题族上量子开关带来的实际计算优势
量子物理
2023-03-13 v2
摘要
量子开关是一种量子计算原语，通过在叠加顺序中施加操作来提供计算优势。具体而言，它能减少求解承诺问题所需的门查询次数，该类问题的目标是判别给定一组酉门的某些性质。本工作中，我们利用复 Hadamard 矩阵引入更一般的承诺问题，其作为极限情形退化为已知的傅里叶与 Hadamard 承诺问题。我们的推广放宽了对矩阵尺寸、门数量与量子系统维度的限制，提供了更多可探索的参数。此外，它导出结论：实现最一般的承诺问题需要连续变量系统。在有限维情形下，矩阵族被限制为所谓的 Butson-Hadamard 类型，且矩阵的复杂度作为约束条件进入。我们引入“每门查询数”（query per gate）参数，并借此证明量子开关在连续与离散情形下均提供计算优势。我们的结果应能启发利用量子开关实现承诺问题的实验，其中参数乃至实验装置可更为自由地选择。
引用
@article{arxiv.2207.12997,
title = {Practical computational advantage from the quantum switch on a generalized family of promise problems},
author = {Jorge Escandón-Monardes and Aldo Delgado and Stephen P. Walborn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.12997},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 5 figures; more detailed Sections 4 and 5, added new references for section 5, other minor changes