Randomised Composition and Small-Bias Minimax
我们证明了两个结果的随机查询复杂性$\mathrm{R}(f)$。首先,我们引入了一个“线性化”的复杂性测度$\mathrm{LR}$,并证明了它满足一个内最优合成定理:对于所有部分$f$和$g$,都满足$\mathrm{R}(f\circ g) \geq Ω(\mathrm{R}(f) \mathrm{LR}(g))$,而且,$\mathrm{LR}$是具有此性质的最大可能测度。特别是,$\mathrm{LR}$可以多项式大于满足内部合成定理的先前度量,例如Gavinsky,Lee,Santha和Sanyal的最大冲突复杂度(ICALP 2019)。我们的第二个结果解决了Yao的一个问题(FOCS 1977)。他询问$ε$ -错误预期查询复杂度$\bar{\mathrm{R}}_ε(f)$是否允许相对于一些硬输入分布的分布表征。Vereshchagin(TCS 1998)在有界误差情况下肯定地回答了这个问题。我们证明了一个类似的定理在小偏差的情况下失败$ε=1/2-o(1)$。
2022-08-26 cs.CC quant-ph
Serial composition of quantum coin-flipping, and bounds on cheat detection for bit-commitment
用于抛硬币的量子协议可以以这样一种方式串联组成,即作弊方不会从不同回合之间的纠缠中获得额外的优势。这个合成原理也适用于具有欺骗敏感性的硬币翻转协议,并用于导出两个结果:不存在欺骗敏感性在偏差上是线性的量子强硬币翻转协议(或具有线性欺骗检测的比特承诺协议),因为这些协议可以被合成以产生具有任意小偏差的强硬币翻转。另一方面,似乎二次作弊检测不能串联组合以获得具有任意小偏差的甚至弱的硬币翻转。
2004-10-02 quant-ph
On the Concurrent Composition of Quantum Zero-Knowledge
我们研究了并发组合环境下零知识对量子多项式时间验证者的安全性(称为量子零知识)。尽管在经典环境中被广泛研究,但在量子环境中的并发组成几乎没有被研究。我们开始了并发量子零知识的正式研究。我们的结果如下:- NP和QMA的有界并发QZK:假设后量子单向函数,在有界并发设置中存在NP的量子零知识证明系统。在这种情况下,我们固定先验的验证者,可以同时与证明者进行交互的数量。在同样的假设下,我们还证明了在有界并发环境下QMA存在一个量子零知识证明系统。量子知识证明(Quantum Proofs of Knowledge)假设量子带错学习困难(QLWE),对于满足知识性质量子证明的NP,存在一个有界并发零知识证明系统。我们的提取机制,同时允许提取概率可以忽略不计接近接受概率(可提取性),也确保了证明人的状态提取后,统计接近证明人的状态后,与验证(模拟性)。[Unruh EUROCITY PT '12]的开创性工作及其所有后续工作满足较弱版本的可提取性,此外,未实现可模拟性。我们的结果产生了一个量子知识系统的证明QMA与更好的参数比以前的工作。
2021-07-18 quant-ph
Bi-Composability and Generalized Entropy Composition with Different q Indices
这篇论文已被作者撤回,内容合并到一篇新论文:H-定理和具有不同q指标的广义熵合成:cond-mat/9912454。
1999-12-27 cond-mat.stat-mech gr-qc quant-ph
The composition rule for quantum systems is not the only possible one
University of Gdańsk(格但斯克大学);Università degli Studi di Pavia(帕维亚大学)
本文探讨了量子系统组合规则的唯一性问题,通过操作性方法提出了一类与标准量子理论在贝尔相关相关场景预测一致但组合规则不同的理论,表明量子理论超越了量子关联。
2026-05-18 quant-ph
Loop Composition in Quantum Algorithms
QuSoft & CWI, Amsterdam(QuSoft 与 荷兰数学与计算机科学研究中心);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学)
本文探讨了量子算法中循环组合的重要性,通过改进分支组合方法以考虑循环,实现了与先前工作相匹配的复杂度。
2026-05-08 cs.DS quant-ph
The quantum query complexity of composition with a relation
负权重攻击方法$\mathrm{ADV}^\pm(g)$被认为是描述任意布尔函数$g$的有界错误量子查询复杂度的方法,并且也服从完美复合定理$\mathrm{ADV}^\pm(f \circ g^n) = \mathrm{ADV}^\pm(f) \mathrm{ADV}^\pm(g)$。Belovs给出了一个修改版本的负权重的对手的方法,$\mathrm{ADV}_{rel}^\pm(f)$,其特征的有界错误量子查询复杂性的关系$f \subseteq \{0,1\}^n \times [K]$,提供了关系是有效的验证。如果对于每个$a \in [K]$都有$\mathrm{ADV}^\pm(f_a) = o(\mathrm{ADV}_{rel}^\pm(f))$,则关系是有效可验证的,其中$f_a$是定义为$f_a(x) = 1$的布尔函数当且仅当$(x,a) \in f$。本文证明了一个完美的复合定理,它适用于关系$f$与布尔函数$g$ \[ \mathrm{ADV}_{rel}^\pm(f \circ g^n) = \mathrm{ADV}_{rel}^\pm(f) \mathrm{ADV}^\pm(g) \enspace . \]的复合。对于有效可验证的关系$f$,这意味着$Q(f \circ g^n) = Θ( \mathrm{ADV}_{rel}^\pm(f) \mat…
2020-04-14 cs.CC quant-ph
Randomized query complexity of sabotaged and composed functions
我们研究了有界错误随机查询复杂度的合成问题:对于所有的布尔函数f和g,R(f o g)= Omega(R(f)R(g))吗?我们表明,插入一个简单的布尔函数h,其查询复杂度只有Theta(log R(g)),在f和g之间允许我们证明R(f o h o g)= Omega(R(f)R(h)R(g))。我们证明了这一点,使用一个新的下界测量随机查询复杂性,我们称之为随机破坏复杂性,RS(f)。随机破坏复杂度具有几个期望的性质,例如完美合成定理,RS(f o g)>= RS(f)RS(g),以及具有随机查询复杂度的合成定理,R(f o g)= Omega(R(f)RS(g))。它也是全函数的二次紧下界,并且可以二次优于分区界,这是随机查询复杂度的最佳已知一般下界。使用这种技术,我们还表明提升定理的影响,通信复杂性。我们证明了零错误随机化协议的一般提升定理隐含了有界错误协议的一般提升定理。
2016-12-05 cs.CC quant-ph
Music Composition Using Quantum Annealing
随着量子计算机的出现,一个新的算法音乐创作领域已经开始。以前的绝大多数工作都集中在使用基于门的量子计算机生成音乐上。另一种计算模型是绝热量子计算(AQC),在AQC框架下运行的称为量子退火的启发式算法是解决优化问题的一种有前途的方法。在本章中,我们将为使用量子退火进行音乐创作打下基础。我们将音乐创作过程视为一个优化问题。我们描述了生成音乐的不同方面所需的基本方法,包括旋律,节奏和和声。通过示例来说明所讨论的技术以便于理解。使用D-Wave量子退火器生成的音乐片段是同类产品中的第一个例子,并在本章的范围内介绍。本文是一个未经编辑的出版前版本的一章,将出现在书中“量子计算机音乐”,米兰达,E。R.(编者按)
2022-01-24 cs.ET quant-ph
Uniqueness of Composition in Quantum Theory and Linguistics
我们推导出一个唯一性结果的非笛卡尔组成的系统在一个大类的过程理论,具有重要意义的量子理论和语言学。具体来说,我们认为在交换对合半环值的波函数的理论-模型的自由有限维模块的类别-我们证明了唯一的双线性紧封闭对称monoidal结构是典型的(线性monoidal等价)。我们的结果适用于传统的量子理论和其他玩具理论的兴趣,在文献中,如真正的量子理论,关系量子理论,双曲量子理论和模态量子理论。在计算语言学中,它们意味着分类成分分布语义(DisCoCat)的线性模型-例如向量空间,集合和关系,集合和直方图-承认(本质上)唯一的兼容前组语法。
2018-03-02 math.CT quant-ph
Composition of multipartite quantum systems: perspective from time-like paradigm
找出量子理论的自然选择背后的物理原理是量子基础研究中最受欢迎的任务之一。这种追求激发了几个公理化的倡议,通过识别单个系统的状态和效应空间的一般结构以及指定其组成规则来推导理论的数学公式。这个通用的框架可以允许几个一致的组成规则的多部系统,即使当状态和效果锥的各个子系统被假定为量子。然而,对于任何二分系统,这些组合都不允许超越量子类空关联。在这封信中,我们表明,这样的二分组合物可以承认强于量子相关性在类时域,因此,表明务实不同的角色进行的状态和效果锥。我们讨论的后果,这种相关性的通信任务,从而开辟了一个可能性,测试基本量子之间的实际组成。
2022-03-13 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Mechanics reconstruction from invariance of the laws of nature under tensor composition
量子力学和经典力学是由四个自然物理原理导出的:(1)自然定律在时间演化下是不变的,(2)自然定律在张量合成下是不变的,(3)自然定律是关系的,(4)正性(定义物理状态的能力)。量子力学被第五个实验证明的假设挑出来:自然违反贝尔不等式。
2014-09-26 math-ph math.MP quant-ph
Distributional Quantum Query Complexity
Institute for Quantum Computing(量子计算研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学)
本研究针对最坏情况量子查询复杂度结果不适用于分布的问题,提出了组合、直和与直积问题的分布型下界,并引入$\gamma_2$范数的乘法变体及无Shaltiel度量等新工具。
2026-10-07 cs.CC quant-ph
Techniques for Quantum-Computing-Aided Algorithmic Composition: Experiments in Rhythm, Timbre, Harmony, and Space
University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);Centre for Interdisciplinary Studies (CEIS20), University of Coimbra(科英布拉大学跨学科研究中心)
本文探索量子计算在算法作曲中的应用,通过量子模拟、粒子追踪、基态旋转和测量误差等技术,控制音乐节奏、音色、和声与空间属性,并提供了算法、软件及示例。
2025-05-26 cs.ET cs.SD eess.AS
Enhancing charge stability of Ge quantum well heterostructures via SiGe layer composition engineering
Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院)
本研究通过SiGe层组分工程调制Ge量子阱异质结构,减少界面电荷积累,增强电荷稳定性,实现低电荷噪声,适用于高性能自旋量子比特器件。
2026-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Constant Compositions in the Sphere Packing Bound for Classical-Quantum Channels
由香农、加拉格尔和伯莱坎普给出的球形填充边界最近被扩展到经典量子信道,并且表明这为将概率方法与一些组合方法(如Lovász theta函数)相结合创造了一个自然的环境。在本文中,我们将研究的情况下,常数复合码。我们首先将经典量子通道的球填充界扩展到这种情况,然后证明所得到的结果与Marton研究的Lovász θ函数的变化有关。然后,我们提出了一个进一步的扩展的情况下,不同的渠道和码字与一个恒定的条件组合给定一个特定的序列。然后将此扩展应用于辅助通道以推导出可以被解释为Elias界的扩展的界。
2015-09-02 cs.IT math.IT quant-ph
Constant Compositions in the Sphere Packing Bound for Classical-Quantum Channels
由香农、加拉格尔和伯莱坎普给出的球形填充边界最近被扩展到经典量子信道,并且表明这为将概率方法与一些组合方法(如Lovász theta函数)相结合创造了一个自然的环境。在本文中,我们将研究的情况下,常数复合码。我们首先将经典量子通道的球填充界扩展到这种情况,然后证明所得到的结果与Marton研究的Lovász θ函数的变化有关。然后,我们提出了一个进一步的扩展的情况下,不同的渠道和码字与一个恒定的条件组合给定一个特定的序列。然后将此扩展应用于辅助通道以推导出可以被解释为Elias界的扩展的界。
2014-04-28 cs.IT math.IT quant-ph
Finding the Optimal Currency Composition of Foreign Exchange Reserves with a Quantum Computer
投资组合优化是捷克国家银行战略资产配置不可分割的一部分。量子计算是一种新技术,为这个问题提供了算法。因此,应该研究量子计算机在投资组合优化方面的能力和局限性。在本文中,我们专注于应用量子算法的动态投资组合优化的Markowitz模型的基础上。特别是,我们比较通用的基于门的量子计算机(QAOA,VQE和Grover自适应搜索),单用途量子退火,经典的精确分支定界求解器和经典的启发式算法(模拟退火和遗传优化)的算法。为了运行量子算法,我们使用基于IBM Quantum \textsuperscript{TM}门的量子计算机。我们还采用D-Wave提供的量子退火机。我们展示了投资组合优化,找到最佳的币种构成的CNB的外汇储备。论文的第二个目标是为中央银行和其他金融市场监管机构的工作人员提供有关量子优化算法的文献,因为金融公司正在积极寻找量子计算的可能应用。
2023-03-03 econ.GN q-fin.CP q-fin.EC
Divergence radii and the strong converse exponent of classical-quantum channel coding with constant compositions
对于固定的输入分布$P$,有不同的不等价的方法来定义信道的雷尼容量。在1995年的一篇论文中,Csiszár证明,对于经典的离散无记忆信道,存在一个杰出的这样的量,它具有作为恒定组成信道编码的广义截止速率的操作解释。我们表明,类似的概念的Rényi容量,定义在三明治量子Rényi分歧,具有相同的操作解释中的经典量子信道编码的强逆问题。对于无记忆经典量子信道$W$,当组成$P$和速率$R$为$sc(W,R,P)$时,我们的主要结果是:\[ sc(W,R,P)=\sup_{α>1}\frac{α-1}α\left[R-χ_α^*(W,P)\right], \],其中$χ_α^*(W,P)$是信道像的$P$加权夹心Rényi发散半径.
2020-06-08 cs.IT math-ph math.IT
When Does Quantum Differential Privacy Compose?
University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文研究了量子差分隐私的组合问题,发现经典方法在量子场景中失效,提出基于矩会计的新框架以实现有效的组合保证。
2026-08-12 cs.CR cs.IT math.IT
Polarization Response in InAs Quantum Dots: Theoretical Correlation between Composition and Electronic Properties
III-V族生长和表面条件强烈影响自组装量子点(QD)的物理结构和所得光学性质。除了设计期望的有源光波长之外,QD的偏振响应对于光通信和量子信息科学特别感兴趣。以前的理论研究的基础上,纯InAs量子点模型未能再现实验观察到的偏振特性。在这项工作中,数百万原子模拟进行了解量子点的化学组成和偏振特性之间的相关性。一个系统的QD结构参数的分析,使我们提出了一个两层的组成模型,模仿在偏析和In-Ga混合效应。这个模型,与大多数公认的组成的调查结果一致,允许准确地拟合实验PL光谱。这里提出的量子点形态参数的详细研究作为一种工具,使用生长动力学工程的应变场内部和周围的量子点结构,允许调谐的极化响应。
2012-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
QAC: Quantum-computing Aided Composition
University of Plymouth(普利茅斯大学)
在本章中,我将讨论量子计算在计算机音乐中的作用,以及如何将其整合以更好地为创意艺术家服务。我将首先考虑当前计算机音乐和量子计算工具中的不同方法,并回顾以前整合它们的一些尝试。然后,我将反思这种集成的意义,并提出我创造的QAC(量子计算辅助合成)以及实现它的早期尝试。本章还将介绍QAC Toolkit Max包,分析其性能,并探索它可以提供实时创作实践的一些例子。最后,我将介绍一个真实的案例,QAC在创意作品《Alvavier Prelude #3》中。
2022-02-09 cs.ET cs.HC cs.SD