생성 데이터 인텔리전스

단일 복사본 측정을 ​​통해 $t$ 도핑된 안정제 상태의 효율적인 학습

시간

나 이후이 치아1, 칭이 라이2린 한수안3

1Rice University, TX 77005-1892, 미국 컴퓨터 공학과
2대만 신주 300093 국립양밍치아오퉁대학교 통신공학연구소
3대만 신주 30013 국립청화대학교 컴퓨터공학과

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추상

양자 상태 학습 분야의 주요 목표 중 하나는 양자 회로에서 생성된 상태를 학습하는 데 시간 효율적인 알고리즘을 개발하는 것입니다. 이전 조사에서는 최대 $log(n)$의 비Clifford 게이트가 있는 Clifford 회로에서 생성된 상태에 대한 시간 효율적인 알고리즘을 입증했습니다. 그러나 이러한 알고리즘에는 다중 복사 측정이 필요하므로 필수 양자 메모리로 인해 단기적으로 구현 문제가 발생합니다. 반대로, 계산 기반에서 단일 큐비트 측정만을 사용하는 것은 합리적인 포스트 양자 암호화 가정 하에서 하나의 추가 $T$ 게이트가 있는 Clifford 회로의 출력 분포조차 학습하는 데 충분하지 않습니다. 이 연구에서는 최대 $O(log n)$ 비Clifford 게이트가 있는 Clifford 회로에서 생성된 상태를 학습하기 위해 비적응형 단일 복사 측정만을 사용하여 이전 양수와 음수 사이의 간격을 메우는 효율적인 양자 알고리즘을 소개합니다. 결과.

양자 상태 학습 영역에서 연구자들은 양자 회로에서 생성된 상태를 이해하기 위한 시간 효율적인 알고리즘을 만드는 것을 목표로 합니다. 이전 연구에서는 제한된 비-Clifford 게이트를 사용하여 Clifford 회로에서 상태 효율성을 달성했지만 이를 위해서는 까다로운 다중 복사 측정이 필요하여 단기 구현을 방해했습니다. 이 연구는 단일 복사 측정만으로 최대 $O(log(n))$ 비Clifford 게이트를 특징으로 하는 Clifford 회로에서 상태를 효율적으로 학습하는 획기적인 양자 알고리즘을 제시합니다. 이는 초기의 긍정적인 결과와 부정적인 결과 사이의 격차를 해소하여 양자 컴퓨팅에 대한 실질적인 영향을 미치는 유망한 솔루션을 제공합니다.

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