基于傅立叶变换以外的变换的量子算法


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他们在Nielsen和Chuang的《量子计算和量子信息》中说,许多基于量子傅立叶变换的算法都依赖于傅立叶变换的Coset不变性,并建议其他变换的不变性可能会产生新的算法。

在其他转换方面是否有任何富有成果的研究?


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是。Liu Yi-Kai Liu,Shelby Kimmel等开发了基于小波变换的量子算法,Stephen Jordan开发了基于Clebsch-Gordan变换的量子算法。您可以在Google上找到参考,或者其他人可能会提供一些参考。当然,这些算法解决的问题并不像分解和离散对数那样引人注目(否则您已经听说过)。
Scott Aaronson 2014年

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@ScottAaronson评论->答案
Alessandro Cosentino

@ScottAaronson太好了,我会调查一下。谢谢!
山姆·伯维尔


Liu Yi-Kai Liu使用Curvelet变换开发了量子算法(请参阅arXiv 的完整版本或FOCS 的简短版本)。
马里斯Ozols

Answers:


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我想为Scott的评论添加更多参考:

确实,克莱布斯-戈登Clebsch-Gordan)变换(您可以将其视为多寄存器量子傅立叶变换)是用于设计非阿贝尔隐子群问题(HSP)的量子算法的有用工具。

  • Greg KuperbergOded Regev使用Clebsch-Gordan变换在次指数(至今是超多项式)时间内求解二面HSP。这些量子算法效率不高,但查询复杂度比经典算法高。

  • Zp2Zp

我在写信时还补充道,我们不要忘记量子傅立叶变换和克莱布施-哥丹变换都不总是必不可少的,即使它们非常有用。

  • 在Shor的算法中(甚至在量子相位估计中),傅立叶变换可以用Hadamard检验代替,因此只能使用Hadamard门而不是傅立叶变换:这个技巧归功于Kitaev,您可以在这里阅读。

  • Bacon,Childs,Van Dam的上还有另一种高效的HSP 算法,它不使用Clebsch-Gordan变换。取而代之的是,该算法使用某种类型的功能强大的POVM(称为“很好的测量”)。Zp2Zp

当然,此列表可能不完整。我希望有人指出尚未提及的其他结果。



感谢您指出了这一点。我在上次编辑中解释了首字母缩写词。
Juan Bermejo Vega 2015年

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不知道这是否与您的问题直接相关,但是阅读它使我想到了几年前我读过的PeterHøyer的一篇文章。在其中,他展示了格罗弗(Grover)或索尔(Shor)等最流行的量子算法如何遵循应用所谓的“共轭算子”的相同模式,并且他也基于相同的模式构建新算法。

正如我说的,我已经读了几年了,所以我的描述有些草率,但是如果您想查看一下,这里是链接。

http://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.59.3280

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