Tight Bounds for the Randomized and Quantum Communication Complexities of Equality with Small Error
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
We investigate the randomized and quantum communication complexities of the well-studied Equality function with small error probability ε, getting the optimal constant factors in the leading terms in various different models. The following are our results in the randomized model: - We give a general technique to convert public-coin protocols to private-coin protocols by incurring a small multiplicative error at a small additive cost. This is an improvement over Newman’s theorem [Inf. Proc. Let.'91] in the dependence on the error parameter. - As a consequence we obtain a (log(n/ε²) + 4)-cost private-coin communication protocol that computes the n-bit Equality function, to error ε. This improves upon the log(n/ε³) + O(1) upper bound implied by Newman’s theorem, and matches the best known lower bound, which follows from Alon [Comb. Prob. Comput.'09], up to an additive log log(1/ε) + O(1). The following are our results in various quantum models: - We exhibit a one-way protocol with log(n/ε) + 4 qubits of communication for the n-bit Equality function, to error ε, that uses only pure states. This bound was implicitly already shown by Nayak [PhD thesis'99]. - We give a near-matching lower bound: any ε-error one-way protocol for n-bit Equality that uses only pure states communicates at least log(n/ε) - log log(1/ε) - O(1) qubits. - We exhibit a one-way protocol with log(√n/ε) + 3 qubits of communication that uses mixed states. This is tight up to additive log log(1/ε) + O(1), which follows from Alon’s result. - We exhibit a one-way entanglement-assisted protocol achieving error probability ε with ⌈log(1/ε)⌉ + 1 classical bits of communication and ⌈log(√n/ε)⌉ + 4 shared EPR-pairs between Alice and Bob. This matches the communication cost of the classical public coin protocol achieving the same error probability while improving upon the amount of prior entanglement that is needed for this protocol, which is ⌈log(n/ε)⌉ + O(1) shared EPR-pairs. Our upper bounds also yield upper bounds on the approximate rank, approximate nonnegative-rank, and approximate psd-rank of the Identity matrix. As a consequence we also obtain improved upper bounds on these measures for a function that was recently used to refute the randomized and quantum versions of the log-rank conjecture (Chattopadhyay, Mande and Sherif [J. ACM'20], Sinha and de Wolf [FOCS'19], Anshu, Boddu and Touchette [FOCS'19]).
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle