Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > quant-ph > arXiv:2205.01328v2

帮助 | 高级搜索

量子物理

arXiv:2205.01328v2 (quant-ph)
[提交于 2022年5月3日 (v1) ,修订后的 2022年7月14日 (此版本, v2) , 最新版本 2024年7月23日 (v3) ]

标题: 一种快速量子算法计算矩阵行列式

标题: A fast quantum algorithm for computing matrix permanent

Authors:Joonsuk Huh
摘要: 计算矩阵行列式是一个经典上难以处理的问题。 本文提出了第一个用于计算矩阵行列式的有效量子算法。 我们将著名的Ryser公式转换为单个量子重叠积分和多项式量子重叠积分的和,分别用乘法误差和加法误差协议来估计矩阵行列式。 我们表明,对于一组特殊的矩阵,矩阵行列式的乘法误差估计是可能的。 这样的量子算法意味着量子计算机可能比我们预期的更强大。 根据矩阵范数的大小以及2-范数与1-范数之间的比率,我们可以获得指数级小的加法误差估计,并且我们的量子协议在对Gurvits的经典采样算法的估计方面表现更好。 我们的量子算法实现了量子计算和计算复杂性理论中开辟新方向的里程碑。 它可能解决关键的计算复杂性问题,例如确定有界误差量子多项式时间(BQP)相对于多项式层次结构的位置,这是一个重大的复杂性问题。 此外,我们的量子算法直接展示了矩阵行列式与量子Ising哈密顿量的实时配分函数之间的计算复杂性联系。
摘要: Computing a matrix permanent is known to be a classically intractable problem. This paper presents the first efficient quantum algorithm for computing matrix permanents. We transformed the well-known Ryser's formula into a single quantum overlap integral and a polynomial sum of quantum overlap integrals to estimate a matrix permanent with the multiplicative error and additive error protocols, respectively. We show that the multiplicative error estimation of a matrix permanent would be possible for a special set of matrices. Such a quantum algorithm would imply that quantum computers can be more powerful than we expected. Depending on the size of a matrix norm and the ratio between 2-norm and 1-norm, we can obtain an exponentially small additive error estimation and better estimation against Gurvits' classical sampling algorithm with our quantum protocol. Our quantum algorithm attains the milestone of opening a new direction in quantum computing and computational complexity theory. It might resolve crucial computational complexity issues like locating the bounded error quantum polynomial time (BQP) relative to the polynomial hierarchy, which has been a big complexity question. Moreover, our quantum algorithm directly shows the computational complexity connection between the matrix permanent and the real-time partition function of the quantum Ising Hamiltonian.
评论: 10页,2图,1表
主题: 量子物理 (quant-ph) ; 数学物理 (math-ph); 原子物理 (physics.atom-ph); 计算物理 (physics.comp-ph)
引用方式: arXiv:2205.01328 [quant-ph]
  (或者 arXiv:2205.01328v2 [quant-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2205.01328
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Joonsuk Huh [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2022 年 5 月 3 日 06:34:04 UTC (365 KB)
[v2] 星期四, 2022 年 7 月 14 日 06:37:35 UTC (368 KB)
[v3] 星期二, 2024 年 7 月 23 日 15:01:52 UTC (184 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
quant-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2022-05
切换浏览方式为:
math
math-ph
math.MP
physics
physics.atom-ph
physics.comp-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者

1 博客链接

(这是什么?)
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号