อะนาล็อกควอนตัมของคลาสความซับซ้อนของพื้นที่


15

เรามักจะพิจารณาเรียนซับซ้อนที่เราจะกระโดดเข้ามาจำนวนของพื้นที่ที่เครื่องทัวริงของเราสามารถใช้ตัวอย่างเช่น: หรือNSPACE ( F ( n ) ) ดูเหมือนว่าในช่วงต้นของทฤษฎีความซับซ้อนมีความสำเร็จมากกับการเรียนเหล่านี้เช่นทฤษฎีบทพื้นที่ลำดับชั้นและการสร้างในชั้นเรียนที่สำคัญเช่นLและPSPACE มีคำจำกัดความที่คล้ายคลึงกันสำหรับการคำนวณควอนตัมหรือไม่? หรือมีเหตุผลบางอย่างที่ชัดเจนว่าทำไมควอนตัมแบบอะนาล็อกไม่น่าสนใจ?DSPACE(f(n))NSPACE(f(n))LPSPACE

ดูเหมือนว่าเป็นสิ่งสำคัญที่จะมีคลาสเช่น --- รุ่นควอนตัมของL : ต้องการจำนวนลอการิทึมของ qubits (หรืออาจเป็นควอนตัม TM ใช้พื้นที่ลอการิทึม)QLL


อ๊ะดูเหมือนว่าอะนาล็อกควอนตัมของ PSPACE ถูกกำหนดไว้แล้ว: BQPSPACE และเท่ากับ PSPACE
— Artem Kaznatcheev

9
คุณอาจต้องการตรวจสอบ "ความซับซ้อนของควอนตัมที่ จำกัด พื้นที่" โดย John Watrous ( cs.uwaterloo.ca/~watrous/Papers/ … )
— Abel Molina

1
@Abel นี้อาจเป็นคำตอบ
— Suresh Venkat

2
สำหรับคลาสของอวกาศเหนือพื้นที่พหุนาม, คลาสควอนตัมและคลาสสิกจะเท่ากัน สำหรับพื้นที่บันทึกควอนตัมฉันพูดไม่ออกมาก ฉันเดาว่าทั้งหมดที่เราสามารถพูดได้ก็คือ ) L⊆BQL⊆DSPACE(log2⁡n)
— Robin Kothari

@Suresh แน่นอนฉันเพิ่มลิงค์เป็นคำตอบและรวมถึงส่วนหนึ่งของข้อมูลในนามธรรมเช่นกัน
— Abel Molina

คำตอบ:


16

คุณอาจต้องการตรวจสอบความซับซ้อนเชิงควอนตัมของ Space-Boundedโดย John Watrous

มีคุณมีผลที่ใด , ควอนตัมทัวริงเครื่องทำงานในพื้นที่ที่สามารถจำลองโดยทัวริงเครื่องน่าจะเป็นด้วยข้อผิดพลาดมากมายที่ทำงานอยู่ในพื้นที่O ( s ) นอกจากนี้คุณยังมีเครื่องควอนตัมทัวริงใด ๆ ที่ทำงานในอวกาศsสามารถจำลองในN C 2 ( 2 s ) ⊆ D S P A C E ( s 2 ) ∩ D T I M E (s=Ω(log⁡n)sO(s)sNC2(2s)⊆DSPACE(s2)∩DTIME(2O(s))


1
Do you mean Ω(log⁡n)? Also, what is NC2(2s)?
— Robin Kothari

@Robin: NC2(2s) is the class of problems solvable by a s-space uniform family of Boolean circuits, with size 2O(s), depth O(s2), and bounded fan-in.
— Alessandro Cosentino

@Robin Yes, I mean that, changed it in my answer. I believe that Alessandro's definition for NC2(2s) is correct.
— Abel Molina

13

For sublogarithmic space bounds, quantum has been proven to be more powerful than classical, see

Abuzer Yakaryılmaz, A. C. Cem Say, “Unbounded-error quantum computation with small space bounds,” Information and Computation, Vol. 209, pp.873-892, 2011. (slightly older version at arXiv:1007.3624)

and

Abuzer Yakaryılmaz, AC Cem Say, "ภาษาที่ได้รับการยอมรับโดย numterministic quantum finite automata," ข้อมูลและการคำนวณเชิงปริมาณ, Vol. 10, pp. 747-770, 2010 ( arXiv: 0902.2081 )

สำหรับกรณีข้อผิดพลาดที่ไม่ได้ จำกัด กระดาษ

A. Ambainis และ J. Watrous ออโตมาต้าแบบ จำกัด สองทางพร้อมควอนตัมและคลาสสิกฯ ทฤษฎีวิทยาการคอมพิวเตอร์ 287 (1): 299–311, 2002, ( arXiv: cs / 9911009v1 )

พร้อมกับความจริงที่ว่าภาษา Palindrome ไม่สามารถรับรู้ได้โดยเครื่องทัวริงน่าจะเป็นที่มีพื้นที่ sublogarithmic แสดงให้เห็นว่าเดียวกันก็เป็นจริงสำหรับกรณีข้อผิดพลาดขอบเขต

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.