Quantum algorithms for Simon's problem over nonabelian groups
Notice bibliographique
Résumé
Daniel Simon's 1994 discovery of an efficient quantum algorithm for finding “hidden shifts” of Z 2 n provided the first algebraic problem for which quantum computers are exponentially faster than their classical counterparts. In this article, we study the generalization of Simon's problem to arbitrary groups. Fixing a finite group G , this is the problem of recovering an involution m = ( m 1 ,…, m n ) ∈ G n from an oracle f with the property that f ( x ⋅ y ) = f ( x ) ⇔ y ∈ {1, m }. In the current parlance, this is the hidden subgroup problem (HSP) over groups of the form G n , where G is a nonabelian group of constant size, and where the hidden subgroup is either trivial or has order two. Although groups of the form G n have a simple product structure, they share important representation--theoretic properties with the symmetric groups S n , where a solution to the HSP would yield a quantum algorithm for Graph Isomorphism. In particular, solving their HSP with the so-called “standard method” requires highly entangled measurements on the tensor product of many coset states. In this article, we provide quantum algorithms with time complexity 2 O (√ n ) that recover hidden involutions m = ( m 1 ,… m n ) ∈ G n where, as in Simon's problem, each m i is either the identity or the conjugate of a known element m which satisfies κ( m ) = −κ(1) for some κ ∈ Ĝ . Our approach combines the general idea behind Kuperberg's sieve for dihedral groups with the “missing harmonic” approach of Moore and Russell. These are the first nontrivial HSP algorithms for group families that require highly entangled multiregister Fourier sampling.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,003 |
| Communication savante | 0,002 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».