BQP是否等于可以访问Abelian隐藏子组oracle的BPP?


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BQP是否等于可以访问Abelian隐藏子组oracle的BPP?


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实际上,在量子算法研究中,有很多关于非阿贝尔隐藏子组问题的工作,因此,我当然希望事实并非如此!
Joe Fitzsimons 2010年

@Joe:我认为非阿贝尔HSP的大多数工作都是针对某种程度上与“阿贝利亚接近”的团体的,但是如果我做错了,请纠正我,因为我不是该领域的专家。但是,如果确实如此,那么对该问题的肯定回答可能不会与您所引用的作品相矛盾。
约书亚·格罗肖

Answers:


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像许多复杂度级别的分隔一样,我们最好的猜测是答案是BPP ^ {HSP}!= BQP,但是我们只能相对于Oracle严格地证明这一点。Scott Aaronson在此博客文章 中观察到了这种分离,他观察到SZK中不包含Childs,Cleve,Deotto,Farhi,Gutmann和Spielman焊接树加速

在另一方面,BPP ^ {} HSP 包含在SZK,至少如果我们的目标是确定隐子群的大小。尽管我不确定如何精确地找到SZK中任意隐藏子组的生成器,但甚至包括阿贝尔HSP。我们可以决定隐藏子组大小的原因是,如果f:G-> S具有隐藏子组H,并且我们从G中随机选择g,则f(g)在大小| G的集合上是一致随机的| / | H |。特别地,f(g)具有熵log | G |。-log | H |。熵估计在SZK中。


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我知道我在某个地方看到过有关此的博客文章!
Joe Fitzsimons,2010年

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我不知道如何反驳这种说法,但我怀疑这是真的。我们确实通过不依赖Abelian HSP的量子算法实现了其他指数级加速。此外,还不知道Abelian HSP是否完成BQP。

另一方面,已知是BQP完全的问题是诸如计算结不变式,其他流形不变式,分区函数以及进行汉密尔顿模拟的问题。有了针对这些问题中任何一个的预言,BPP的功能将与BQP一样强大。

最后,我确定一个人可以在您提到的两个类之间构造一个oracle分隔符,但这并不是比较它们的公平方法,因为一个类可以进行量子查询,而另一个则不能,因此该分隔仅反映了这一事实。 。


在不依赖Abelian HSP的超多项式加速问题上有哪些参考?
Marcos Villagra

一个更精确的问题是“关于完全不依赖HSP的超多项式加速问题的参考是什么?”
Marcos Villagra

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量子算法动物园(its.caltech.edu/~sjordan/zoo.html)有大量算法和参考文献。
罗宾·科塔里

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@Joshua:那些oracle分隔符很好,因为它们正试图展现量子查询的功能。让我举一个例子说明我的意思。如果存在用于3SAT的多时算法,并将其称为X。显然P ^ X包含NP。但是,我们可以在P ^ X和NP之间建立Oracle分隔,因为在第一种情况下,只有P机器可以访问oracle,并且分隔仅反映了以下事实:非确定性查询比确定性查询更好。同样,即使BPP ^ AHSP包含BQP,我们也可以很容易地用oracle分隔它们。
罗宾·科塔里

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感谢所有的答案。特别要感谢您提醒我有关Jones和HOMFLY多项式的信息,它们与HSP无关。准确地在单位的第五个根处估计Jones多项式是#P困难的,但在BQP中以近似或近似的概率将它们近似化到某个分数ε。
杰森

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我必须同意罗宾(Robin)的观点,尽管这几乎是错误的,但这不一定是容易反驳的主张。令我感到怀疑的直接原因是后选择的量子计算等于PP,这似乎暗示着很难重新创建统计信息。Scott Aaronson 在STOC 上发表的一篇论文表明存在一个预言关系问题,可以在BQP中解决,但不能解决PH。

另外,斯科特似乎也有一个结果表明,对玻色子散射的输出进行有效的经典采样将暗示(此处的胶乳不允许#),这似乎是不可能的。我认为即使您允许使用Abelian隐藏子组oracle,您也会得到类似的结果。当然,这也意味着决定您的问题的障碍,因为如果Abelian隐藏子组问题在P中,那么肯定的答案将意味着多项式层次结构的崩溃。BPPNP=P#P


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P ^ {#P} = P ^ {PP},因此您可以改用它。
罗宾·科塔里

是的,那将是明智的选择!
Joe Fitzsimons 2010年
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