Separazioni oracolari tra circuiti quantici a profondità di poli e di registro


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Il seguente problema appare nell'elenco di Aaronson Dieci sfide semi-grandi per la teoria del calcolo quantistico .

È BQP=BPPBQNC In altre parole, può la parte "qualità" di qualsiasi algoritmo quantistico essere compresso a polylog(n) di profondità, purché siamo disposti a fare polynomial- tempo postprocessing classico? (Questo è noto per essere vero per l'algoritmo di Shor.) In tal caso, la costruzione di un computer quantistico per scopi generici sarebbe molto più semplice di quanto si pensi generalmente! Per inciso, non è difficile distinguere l'oracolo tra BQP e BPPBQNC , ma la domanda è se esiste una funzione concreta che "istanzia" un tale oracolo.

Jozsa ha ipotizzato che la risposta alla domanda sia sì nel "modello basato sulla misura del calcolo quantistico": dove sono consentite misurazioni locali, porte locali adattive ed efficiente post-elaborazione classica. Vedi anche questo post correlato .

Domanda . Vorrei sapere delle separazioni oracolari attualmente conosciute tra queste classi (o, almeno, la separazione dell'oracolo a cui si riferisce Aaronson).


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Immagino che il problema degli alberi incollati sia un buon candidato per la separazione. L'intuizione è che un computer classico è essenzialmente inutile per questo compito, e un circuito quantico di profondità poligonale può raggiungere il poligono in profondità negli alberi incollati, ma è necessario raggiungere il vertice di uscita che è polinomialmente lontano dal vertice di entrata.
Robin Kothari,

Risposte:


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Chiedo scusa; Ero troppo disinvolto quando l'ho scritto. Anche se credo che sia possibile dimostrare una separazione dell'oracolo tra e B P P B Q N C usando le tecniche attuali, non è stato fatto (12 anni dopo aver prima pensato al problema, quindi rimandarlo!), e varrebbe sicuramente un articolo per chiunque lo facesse. Forse il tuo post mi aiuterà a motivarmi a eliminare finalmente questo problema!BQPBPPBQNC


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Capisco, grazie Scott. Bene, personalmente mi piace questo BQP = BPP ^ BQNC? domanda, a causa del suo significato per la costruzione di computer quantistici. Penso che valga la pena di dargli uno o due pensieri.
Juan Bermejo Vega,

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Questa domanda sembra essere stata risolta: vedi arXiv: 1909.10303 e arXiv: 1909.10503 .
Sanketh Menda l'
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