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arXiv 2609.13032quant-phcs.CC

QMA具有完全完备性

QMA has perfect completeness

Sabee Grewal, Dorian Rudolph

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中文总结 AI 辅助

本文证明QMA等于QMA_1,即所有量子Merlin-Arthur证明系统可完全完备,仅用Hadamard、Toffoli和X门实现,并推出量子3-SAT的QMA完备性及预言机分离扩展。

中文摘要 AI 辅助

我们证明$\mathsf{QMA} = \mathsf{QMA_1}$,即每个量子Merlin-Arthur证明系统都可以做到完全完备。我们的构造仅使用Hadamard、Toffoli和$X$门,从而为$\mathsf{QMA_1}$生成了一个通用门集。因此,量子3-SAT问题是$\mathsf{QMA}$-完备的。该构造相对于经典预言机相对化,因此已知的$\mathsf{QMA}$与$\mathsf{QCMA}$的经典预言机分离结果可扩展到$\mathsf{QMA_1}$。

英文摘要

We prove $\mathsf{QMA} = \mathsf{QMA_1}$, i.e., every quantum Merlin-Arthur proof system can be made perfectly complete. Our construction uses only Hadamard, Toffoli, and $X$ gates, yielding a universal gate set for $\mathsf{QMA_1}$. As a consequence, quantum $3$-SAT is $\mathsf{QMA}$-complete. The construction relativizes to classical oracles, so known classical-oracle separations of $\mathsf{QMA}$ from $\mathsf{QCMA}$ extend to $\mathsf{QMA_1}$.

发表机构

  • IBM Research(IBM研究院)
  • Columbia University(哥伦比亚大学)
  • Paderborn University(帕德博恩大学)

机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。

补充信息

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