ปัญหาเกี่ยวกับความได้เปรียบของควอนตัมไม่เป็นที่รู้จัก


11

ฉันสงสัยว่ารายการของปัญหาการคำนวณตามธรรมชาติในปัจจุบันคืออะไรซึ่งไม่มีข้อได้เปรียบที่ซับซ้อนในการใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัม

ในการเริ่มต้นสิ่งต่าง ๆ ฉันคิดว่าการคำนวณระยะทางแก้ไขเป็นสิ่งหนึ่งซึ่งอัลกอริทึมควอนตัมที่รู้จักกันเร็วที่สุดนั้นน่าจะเป็นคลาสสิกที่รู้จักกันเร็วที่สุด ยิ่งกว่านั้นฉันขอแนะนำให้เรียงลำดับเป็นปัญหาอื่นที่ไม่มีการเร่งความเร็วควอนตัมที่รู้จัก (เปรียบเทียบกับอัลกอริธึมคำว่าราคาต่อหน่วยที่รู้จักกันเร็วที่สุด)


แม้ว่าฉันไม่ต้องการตั้งข้อ จำกัด อย่างหนัก แต่ฉันสนใจเป็นพิเศษเกี่ยวกับปัญหาใน NP และ / หรือปัญหาที่ไม่มีวิธีแก้ปัญหาแบบดั้งเดิมที่มีประสิทธิภาพ


การปฏิบัติตามคำแนะนำของ Juan Bermejo Vega นี่คือการชี้แจงเพิ่มเติม ฉันสนใจปัญหาของ NP ที่ปัจจุบันยังไม่มีข้อได้เปรียบด้านความซับซ้อนเวลาขนาดใหญ่หากคุณใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมO

ฉันไม่ได้มุ่งเน้นไปที่กรณีที่เราสามารถพิสูจน์ได้ว่าไม่มีข้อได้เปรียบหรือฉันไม่ได้มุ่งเน้นไปที่การเพิ่มความเร็วแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล (เช่นพหุนามก็น่าจะดี) จนถึงตอนนี้ดูเหมือนว่ามีเพียงสองตัวอย่างเท่านั้นที่เป็นคำถามของฉันซึ่งน่าแปลกใจมากหากเป็นจริง


ประโยชน์จากความซับซ้อนเช่นเดียวกับที่ไม่ได้เพิ่มความเร็วในเวลาใช้งานโดยรวมหรือว่าระดับภาษาปิดอยู่ภายใต้การดำเนินการ?
Ryan

@ Ryan ฉันหมายถึงไม่มีความเร็วในการทำงานโดยรวม ขอบคุณสำหรับคำถาม
Lembik

อะไรก็ได้เวลาพหุนาม :-)
kasterma

2
@kasterma ฉันไม่คิดว่ามันถูกต้อง มีปัญหาโพลีเวลามากมายที่ขณะนี้มีการเร่งความเร็วควอนตัม
Lembik

ฉันอยากจะแนะนำให้ปรับแต่งคำถามนี้โดยระบุว่า (a) มันเกี่ยวกับ "ไม่มีข้อได้เปรียบเชิงปริมาณที่พิสูจน์ได้" กับ "ไม่ทราบความได้เปรียบเชิงปริมาณ"; ว่า (ข) คำถามนั้นเกี่ยวกับการยกกำลังเลขชี้กำลังหรือพหุนาม (สำหรับปัญหาที่ไม่ได้อยู่ใน P หรือ BPP) และอนุญาตให้มีการเร่งความเร็วประเภทอื่น ๆ (เช่นการเร่งความเร็วแบบลอการิทึมสำหรับปัญหาภายใน P หรือ BPP) หรือไม่
Juan Bermejo Vega

คำตอบ:


5

สิ่งนี้ไม่ได้อยู่ใน NP แต่เป็นการเรียงตามการเปรียบเทียบ ขอบเขตล่างของคือทฤษฎีข้อมูลΩ(nlogn)


ทฤษฎีข้อมูลที่ถูกผูกไว้ไม่ได้แสดงว่าอัลกอริทึมควอนตัมไม่สามารถเอาชนะได้ (พิจารณาอัลกอริทึมของ Grover )

3
@RickyDemer ฉันไม่แน่ใจว่าคุณคิดอะไรอยู่ ข้อโต้แย้งเชิงทฤษฎีของข้อมูลถือได้ว่าไร้รูปแบบของการประพันธ์ สำหรับการค้นหาที่ไม่มีโครงสร้างอินพุตคืออาร์เรย์AnxiA[i]=xlognΘ(n)

4
Ω(logn)

1
@SashoNikolov ปัญหาการค้นหาที่ไม่มีโครงสร้างตามที่ฉันกำหนดไว้สำหรับ Ricky ไม่ได้มีตัวเลือกให้ล้มเหลว อาร์กิวเมนต์ที่ฉันให้ไว้สำหรับปัญหานั้น ขอบเขตล่างที่กำหนดโดย Ambainis ที่ FOCS (ซึ่งฉันไม่สามารถหาได้) อาจเป็นปัญหาทั่วไปที่ต้องใช้เพื่อให้ประสบความสำเร็จโดยมีโอกาสน้อย กันไปสำหรับปัญหาการเรียงลำดับและกระดาษ arXiv ที่คุณเชื่อมโยงไป
Tyson Williams

2
nn

3

เมื่อเร็ว ๆนี้บทความนี้ใน SODA 2018 แสดงอัลกอริทึมการประมาณค่าคงที่สำหรับการแก้ไขระยะทางในคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีเวลา subquadratic โปรดทราบว่ายังไม่ทราบอัลกอริทึมการประมาณค่าคงที่สำหรับระยะทางแก้ไขในคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิคที่มีเวลา subquadratic ยิ่งไปกว่านั้นเชื่อกันว่าไม่มีอัลกอริธึมดังกล่าวในคอมพิวเตอร์คลาสสิค


1
ฉันไม่คิดว่าประโยคสุดท้ายนั้นถูกต้อง ไม่มีผลกระทบที่ซับซ้อนต่อการแก้ปัญหาแบบคลาสสิกที่มีความซับซ้อนเดียวกัน
Lembik

@Lembik คุณพูดถูก กระดาษอย่างใด de-quantumized กระดาษก่อนหน้านี้และพบว่ามีขั้นตอนวิธีการประมาณปัจจัยคงสำหรับการแก้ไขระยะเวลาในความซับซ้อน subquadratic ดูโพสต์บล็อกนี้สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม
Mohemnist
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.