On the relation between quantum computation and classical statistical mechanics
Notice bibliographique
Résumé
We provide a quantum algorithm for the exact evaluation of the Potts partition function for a certain class of restricted instances of graphs that correspond to irreducible cyclic codes. We use the same approach to demonstrate that quantum computers can provide an exponential speed up over the best classical algorithms for the exact evaluation of the weight enumerator polynomial for a family of classical cyclic codes. In addition to this we also provide an efficient quantum approximation algorithm for a function (signed-Euler generating function) closely related to the Ising partition function and demonstrate that this problem is BQP-complete. \n\nWe accomplish the above for the Potts partition function by using a series of links between Gauss sums, classical coding theory, graph theory and the partition function. We exploit the fact that there exists an efficient approximation algorithm for Gauss sums and the fact that this problem is equivalent in complexity to evaluating discrete log. A theorem of McEliece allows one to turn the Gauss sum approximation into an exact evaluation of the Potts partition function. Stripping the physics from this result leaves one with the result for the weight enumerator polynomial. \n\nThe result for the approximation of the signed-Euler generating function was accomplished by fashioning a new mapping between quantum circuits and graphs. The mapping provided us with a way of relating the cycle structure of graphs with quantum circuits. Using a slight variant of this mapping, we present the final result of this thesis which presents a way of testing families of quantum circuits for their classical simulatability. We thus provide an efficient way of deciding whether a quantum circuit provides any additional computational power over classical computation and this is achieved by exploiting the fact that planar instances of the Ising partition function (with no external magnetic field) can be efficiently classically computed.
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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 | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,005 |
| Communication savante | 0,002 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,001 |
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 ».