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提升标准:经典与量子最短路径算法的渐近比较

量子物理 2025-08-19 v1 计算复杂性

摘要

单源最短路径(SSSP)问题是计算机科学的基石,拥有广泛应用,迪克stra算法长期以来作为经典基准。虽然已提出多种量子算法,但其性能通常针对这一数十年古老的方法进行基准测试。最近的发展引入了杜恩等人提出的新型经典算法,时间复杂度为 O(m(logn)2/3)O(m \cdot (\log n)^{2/3}),这一进展迫切需要重新评估量子优势叙事。本文在此新型经典前沿下,系统性地比较了现代量子与经典SSSP算法。通过分析其理论成本函数,我们展示了在不同图密度和路径长度情景下的相对规模比较。我们的分析呈现出一种细致的图景:诸如Wesolowski和Piddock等精细量子算法,在短解路径的情境下,可能展现出更有利的渐近规模;相反,对于涉及长路径的问题,最新经典算法似乎保持了规模优势。我们的工作为未来量子算法开发提供了更新视角,并强调量子优势的追求是一场动态的竞赛,其中经典目标线索不断移动。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.12074,
  title  = {Raising the Bar: An Asymptotic Comparison of Classical and Quantum Shortest Path Algorithms},
  author = {Phuc Hao Do and Tran Duc Le},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.12074},
  year   = {2025}
}

备注

04 figures and 02 tables