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공유 입력으로 구성된 함수에 대한 양자 알고리즘 및 근사 다항식

시간

마크 번1, 로빈 코타리2, 저스틴 탈러3

1보스턴 대학교 (Boston University)
2마이크로소프트 퀀텀
3조지 타운 대학교

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추상

우리는 입력이 하위 수준 게이트 간에 공유될 수 있는 구성된 함수를 평가하기 위한 새로운 양자 알고리즘을 제공합니다. $f$를 $m$비트 부울 함수라고 하고 $n$ 변수의 중첩 가능한 부분 집합의 연결에 $f$를 적용하여 얻은 $n$비트 함수 $F$를 고려합니다. $f$에 양자 쿼리 복잡도가 $Q(f)$인 경우 $tilde{O}(sqrt{Q(f) cdot n})$ 양자 쿼리를 사용하여 $F$를 평가하는 알고리즘을 제공합니다. 이것은 $O(Q(f) cdot sqrt{n})$의 경계를 개선하고 각 결합을 독립적으로 처리하여 $f$의 최악의 경우 선택에 대해 경계가 빡빡합니다. 완전히 다른 기술을 사용하여 대략적인 $f$ 정도에 대해 유사한 엄격한 구성 정리를 증명합니다.
구성 정리를 재귀적으로 적용하여 양자 쿼리 복잡성과 선형 크기 깊이-$d의 대략적인 정도에 대한 거의 최적의 $tilde{O}(n^{1-2^{-d}})$ 상한을 얻습니다. $ AC$^0$ 회로. 결과적으로 이러한 회로는 도전적인 불가지론적 설정에서도 하위 지수 시간에 PAC를 학습할 수 있습니다. 우리 작업 이전에는 선형 크기 깊이 3 AC$^0$ 회로에 대해서도 하위 지수 시간 알고리즘이 알려져 있지 않았습니다.
추가 결과로, 깊이 $d+0$의 AC$^1 circ oplus$ 회로에는 $tilde{Omega}(n^{1/(1-2^{-d})}) geq Omega 크기가 필요함을 보여줍니다. (n^{1+ 2^{-d}} )$ 내적 함수를 평균적으로 계산합니다. 이전의 최고 크기 하한은 $Omega(n^{1+4^{-(d+1)}})$였으며 최악의 경우에만 유지되었습니다(Cheraghchi et al., JCSS 2018).

► BibTeX 데이터

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위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2021-09-16 14:44:06). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

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출처 : https://quantum-journal.org/papers/q-2021-09-16-543/

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