Fast parallel circuits for the quantum Fourier transform
Notice bibliographique
Résumé
We give new bounds on the circuit complexity of the quantum Fourier transform (QFT). We give an upper bound of O(log n + log log (1/epsilon)) on the circuit depth for computing an approximation of the QFT with respect to the modulus 2^n with error bounded by epsilon. Thus, even for exponentially small error, our circuits have depth O(log n). The best previous depth bound was O(n), even for approximations with constant error. Moreover, our circuits have size O(n log (n/epsilon)). We also give an upper bound of O(n (log n)^2 log log n) on the circuit size of the exact QFT modulo 2^n, for which the best previous bound was O(n^2). As an application of the above depth bound, we show that Shor's factoring algorithm may be based on quantum circuits with depth only O(log n) and polynomial-size, in combination with classical polynomial-time pre- and post-processing. In the language of computational complexity, this implies that factoring is in the complexity class ZPP^BQNC, where BQNC is the class of problems computable with bounded-error probability by quantum circuits with poly-logarithmic depth and polynomial size. Finally, we prove an Omega(log n) lower bound on the depth complexity of approximations of the QFT with constant error. This implies that the above upper bound is asymptotically optimal (for a reasonable range of values of epsilon).
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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 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,006 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,015 | 0,002 |
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 ».