How symmetric is too symmetric for large quantum speedups?
Notice bibliographique
Résumé
Suppose a Boolean function $f$ is symmetric under a group action $G$ acting on the $n$ bits of the input. For which $G$ does this mean $f$ does not have an exponential quantum speedup? Is there a characterization of how rich $G$ must be before the function $f$ cannot have enough structure for quantum algorithms to exploit? In this work, we make several steps towards understanding the group actions $G$ which are "quantum intolerant" in this way. We show that sufficiently transitive group actions do not allow a quantum speedup, and that a "well-shuffling" property of group actions -- which happens to be preserved by several natural transformations -- implies a lack of super-polynomial speedups for functions symmetric under the group action. Our techniques are motivated by a recent paper by Chailloux (2018), which deals with the case where $G=S_n$. Our main application is for graph symmetries: we show that any Boolean function $f$ defined on the adjacency matrix of a graph (and symmetric under relabeling the vertices of the graph) has a power $6$ relationship between its randomized and quantum query complexities, even if $f$ is a partial function. In particular, this means no graph property testing problems can have super-polynomial quantum speedups, settling an open problem of Ambainis, Childs, and Liu (2011).
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,003 | 0,017 |
| 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 | 0,004 |
| Communication savante | 0,002 | 0,012 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,013 | 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 ».