Quantum generalizations of the polynomial hierarchy with applications to QMA(2)
Notice bibliographique
Résumé
The polynomial-time hierarchy (PH) has proven to be a powerful tool for providing separations in computational complexity theory (modulo standard conjectures such as PH do not collapse). Here, we study whether two quantum generalizations of PH can similarly prove separations in the quantum setting. The first generalization, $$\rm{QCPH}$$ , uses classical proofs, and the second, $$\rm{QPH}$$ , uses quantum proofs. For the former, we show quantum variants of the Karp-Lipton theorem and Toda's theorem. For the latter, we place its third level, $$\rm{Q\Sigma_3}$$ , into NEXP using the ellipsoid method for efficiently solving semidefinite programs. These results yield two implications for $$\rm{QMA(2)}$$ , the variant of Quantum Merlin-Arthur ( $$\rm{QMA}$$ ) with two unentangled proofs, a complexity class whose characterization has proven difficult. First, if $$\rm{QCPH = QPH}$$ (i.e., alternating quantifiers are sufficiently powerful so as to make classical and quantum proofs ``equivalent''), then QMA(2) is in the counting hierarchy (specifically, in $${\rm P}^{{\rm pp}^{{\rm pp}}}$$ ). Second, because $$\rm{QMA(2)}\subseteq \rm{Q\Sigma_3}$$ , $$\rm{QMA(2)}$$ is strictly contained in NEXP unless $$\rm{QMA(2)}=\rm{Q\Sigma_3}$$ (i.e., alternating quantifiers do not help in the presence of ``unentanglement'').
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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 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,004 |
| Communication savante | 0,002 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,009 | 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 ».