2 t。现在,我们执行一系列k的清洁步骤,并定义K对应的超图G0⊇g 1···g k,其中gℓ是在清洁步骤(1≤ℓ≤K)之后获得的HyperGraph。在步骤ℓ我们相对于间隔i的清洁,如下所示:对于S -1顶点V 1 。 。 ,。 。 。 v s - 1,j)表示最左边的β| J |顶点w∈J使得{v 1,。 。 。 ,v s -1,w}∈E(gℓ -1),如果至少有β| J |这样的顶点,否则让Lℓ(v 1,v 2,。 。 。 v s - 1,j)是所有此类顶点w的集合。 删除所有边缘{v 1,。 。 。 ,v s - 1,w}∈E(gℓ -1),w∈Lℓ(v 1,v 2,。 。 。 v s - 1,j)。 由此产生的超图是gℓ。 按定义,对于每个给定的(s-1)-tuple v 1,v 2,。 。 。 ,v s - 1,对于每个间隔j∈Jℓ,此操作最多删除β| J |表格的边缘{v 1,。 。 。 ,v s -1,w∈J。 由于jℓ中的间隔,j形成一个iℓ的分区(每1≤j≤t),我们最多删除β|我ℓ|考虑这些间隔时边缘。 总结超过1≤j≤t,这总数最多为Tβ|我ℓ| v 1的少于n s -1选择中的每一个中的边缘删除。 。 。 ,V s -1。 总和ℓ= 1,。 。 。。。,。。。v s - 1,j)表示最左边的β| J |顶点w∈J使得{v 1,。。。,v s -1,w}∈E(gℓ -1),如果至少有β| J |这样的顶点,否则让Lℓ(v 1,v 2,。。。v s - 1,j)是所有此类顶点w的集合。删除所有边缘{v 1,。。。,v s - 1,w}∈E(gℓ -1),w∈Lℓ(v 1,v 2,。。。v s - 1,j)。由此产生的超图是gℓ。按定义,对于每个给定的(s-1)-tuple v 1,v 2,。。。,v s - 1,对于每个间隔j∈Jℓ,此操作最多删除β| J |表格的边缘{v 1,。。。,v s -1,w∈J。由于jℓ中的间隔,j形成一个iℓ的分区(每1≤j≤t),我们最多删除β|我ℓ|考虑这些间隔时边缘。总结超过1≤j≤t,这总数最多为Tβ|我ℓ| v 1的少于n s -1选择中的每一个中的边缘删除。。。,V s -1。总和ℓ= 1,。。。因此,e(gℓ−1) - e(gℓ) ,K,我们得到了,K,我们得到了
我们利用局部性的见解来约束一类广泛的隐形传态协议。在我们考虑的“标准”隐形传态协议中,所有结果相关的幺正态都是以测量结果的线性函数为条件的泡利算子。我们发现所有这类协议都涉及准备一个“资源状态”,该状态表现出对称保护拓扑 (SPT) 序,具有阿贝尔保护对称 G k = ( Z 2 × Z 2 ) k 。通过测量本体中相应的 2 k 个弦序参数并应用结果相关的泡利算子,将 k 个逻辑状态在链的边缘之间隐形传态。因此,这一类非平凡的 SPT 状态对于 k 个量子比特的标准隐形传态既是必要的,也是充分的。我们用几个例子说明了这个结果,包括簇状态、其变体和非稳定器超图状态。
本文以我们之前对 Wolfram 模型(一种基于超图变换动力学的新型离散时空形式)的相对论和引力性质的研究中所开发的技术为基础,研究了此类模型的类别,在这些模型中,由于底层重写系统的不汇合,因果不变性被明确违反。我们表明,由此产生的多路系统的演化类似于纯量子本征态的线性叠加的演化,该系统实际上包含了演化历史的所有可能分支(对应于所有可能的超图更新顺序);然后,观察者可以通过对这种演化执行 Knuth-Bendix 完成操作来施加“有效”的因果不变性,从而将不同的多路分支折叠为单一、明确的时间线程,其方式类似于传统量子力学中的退相干和波函数坍缩过程(我们证明这与不确定性原理的多路模拟相兼容)。通过在数学上将观察者定义为多路演化图的离散超曲面叶状结构,我们展示了这种量子力学的新解释如何从多路因果图中广义相对论的广义模拟中得出,其中富比尼-史蒂奇度量张量扮演时空度量的角色,量子芝诺效应扮演引力时间膨胀的角色等等。我们通过证明(使用各种组合和序论技术)多路演化图的几何形状在连续极限中收敛到复射影希尔伯特空间的几何形状来严格证明这种对应关系,并继续使用此信息为整个多路系统推导出爱因斯坦场方程的模拟。最后,我们讨论了这种“多向相对论”的各种后果,包括路径积分的推导、粒子类激发及其动力学的推导、与贝尔定理相容性的证明和 CHSH 不等式的违反、离散薛定谔方程的推导和非相对论传播子的推导。与数学和物理学的许多领域的联系——包括数理逻辑、抽象重写理论、自动定理证明、通用代数、计算群论、量子信息论、射影几何、序
量子电路的标准模型假设操作以固定的连续“因果”顺序应用。近年来,放宽这一限制以获得因果不确定计算的可能性引起了广泛关注。例如,量子开关使用量子系统来连贯地控制操作顺序。已经证明了几种临时的计算和信息理论优势,这引发了这样一个问题:是否可以在更统一的复杂性理论框架中获得优势。在本文中,我们通过研究一般高阶量子计算下布尔函数的查询复杂性来解决这个问题。为此,我们将查询复杂性的框架从量子电路推广到量子超图,以便在平等的基础上比较不同的模型。我们表明,最近引入的具有因果顺序量子控制的量子电路类无法降低查询复杂度,并且因果不确定超级映射产生的任何潜在优势都可以用多项式方法限制,就像量子电路的情况一样。尽管如此,我们发现,当利用因果不确定超级映射时,使用两个查询计算某些函数的最小误差严格较低。
摘要。我们通过引入众所周知的经典方法的量子扩展,建立了关于量子 Wasserstein 距离的运输成本不等式 (TCI):首先,我们推广 Do-brushin 唯一性条件,以证明一维交换汉密尔顿量的吉布斯态在任何正温度下都满足 TCI,并提供将此第一个结果扩展到非交换汉密尔顿量的条件。接下来,使用 Ollivier 粗 Ricci 曲率的非交换版本,我们证明任意超图 H = ( V, E ) 上的交换汉密尔顿量的高温吉布斯态满足具有常数缩放的 TCI,即 O ( | V | )。第三,我们论证了通过将 TCI 与最近建立的修正对数 Sobolev 不等式联系起来可以扩大 TCI 成立的温度范围。第四,我们证明,在固定点局部不可区分性条件似乎较弱的情况下,该不等式对于正则格上任意可逆局部量子马尔可夫半群的固定点仍然成立,尽管常数略有恶化。最后,我们使用我们的框架证明了准局部可观测量的特征值分布的高斯集中界,并论证了 TCI 在证明正则和微正则集合的等价性以及对弱本征态热化假设的指数改进方面的实用性。
在量子纠错中,有几种代码积的概念,例如超图积、同源积、提升积、平衡积等等。在本文中,我们引入了一种新的乘积码构造,它是经典乘积码到量子码的自然推广:从一组组件 Calderbank-Shor-Steane (CSS) 码开始,得到一个更大的 CSS 码,其中 X 奇偶校验和 Z 奇偶校验都与经典乘积码相关。我们从组件码的属性中推导出乘积 CSS 码的几个属性,包括代码距离的界限,并表明奇偶校验中的内置冗余会产生所谓的元校验,可以利用这些元校验来纠正综合读出错误。然后,我们专门研究单奇偶校验 (SPC) 乘积码的情况,在经典领域,这是构造乘积码的常见选择。在擦除信道的最大似然解码器和去极化噪声的信念传播解码下,显示了具有参数 [[512 , 174 , 8]] 的 SPC 3 倍乘积 CSS 代码的逻辑错误率模拟。我们将结果与其他具有可比长度和维度的代码进行比较,包括来自渐近良好 Tanner 代码系列的代码。我们观察到我们的参考乘积 CSS 代码优于所有其他经过检查的代码。
在量子纠错中,有几种代码积的概念,例如超图积、同源积、提升积、平衡积等等。在本文中,我们引入了一种新的乘积码构造,它是经典乘积码到量子码的自然推广:从一组组件 Calderbank-Shor-Steane (CSS) 码开始,得到一个更大的 CSS 码,其中 X 奇偶校验和 Z 奇偶校验都与经典乘积码相关。我们从组件码的属性中推导出乘积 CSS 码的几个属性,包括代码距离的界限,并表明奇偶校验中的内置冗余会产生所谓的元校验,可以利用这些元校验来纠正综合读出错误。然后,我们专门研究单奇偶校验 (SPC) 乘积码的情况,在经典领域,这是构造乘积码的常见选择。在擦除信道的最大似然解码器和去极化噪声的信念传播解码下,显示了具有参数 [[512 , 174 , 8]] 的 SPC 3 倍乘积 CSS 代码的逻辑错误率模拟。我们将结果与其他具有可比长度和维度的代码进行比较,包括来自渐近良好 Tanner 代码系列的代码。我们观察到我们的参考乘积 CSS 代码优于所有其他经过检查的代码。
我们开发了一种基于组合拉普拉斯算子的状态密度 (DOS) 估计的量子拓扑数据分析 (QTDA) 协议。计算图和单纯复形的拓扑特征对于分析数据集和构建可解释的人工智能解决方案至关重要。由于组合缩放,对于具有超过 60 个顶点和高阶拓扑特征的单纯复形,这项任务在计算上变得困难。我们建议通过将底层超图嵌入为有效量子汉密尔顿量并从时间演化中评估其状态密度来完成这项任务。具体来说,我们使用有效汉密尔顿量的 Cartan 分解将传播器组合成量子电路,并使用多保真协议对时间演化状态的重叠进行采样。接下来,我们开发各种后处理例程并实现类似傅里叶的变换以恢复汉密尔顿量的秩(和核)。这使我们能够估计贝蒂数,揭示单纯复形的拓扑特征。我们在无噪声和有噪声的量子模拟器上测试了我们的协议,并在 IBM 量子处理器上运行了示例。我们观察到,即使在没有错误缓解的情况下,所提出的 QTDA 方法对真实硬件噪声的弹性也很大,这显示了近期设备实现的前景,并凸显了基于全局 DOS 的估计器的实用性。
摘要。植入了Abram等人的随机子图检测猜想。(TCC 2023)断言一对图P H,G Q的伪随机性,其中G是N个顶点上的Erd˝os-r´enyi随机图,H是k个位于k个位置上G的随机诱导的G graph。假设划分这两个分布的硬度(有两个泄漏的顶点),Abram等人。构造通信 - 效果,计算安全(1)2派对私人同时消息(PSM)和(2)禁止图形结构的秘密共享。我们证明了检测到种植的随机子图的低度硬度,一直到kďn 1´Ωp 1 q。对Abram等人的改善。对Kďn 1 {2´Ωp 1 q的分析。te硬度延伸至常数r的r均匀超图。我们的分析在区分程度上很紧,其优势和泄漏的vertices数量。Extending the constructions of Abram et al, we apply the conjecture towards (1) communication- optimal multiparty PSM protocols for random functions and (2) bit secret sharing with share size p 1 ` ε q log n for any ε ą 0 in which arbitrary minimal coalitions of up to r parties can reconstruct and secrecy holds against all unqualified subsets of up to ℓ “ o p ε log n q 1 {p r´1 Q派对
Szemer´edi规律性引理是图理论中最强大的工具之一。引理于1978年出版[30],尽管Szemer´edi早些时候已经使用了较弱的版本来证明Erd˝os-tur´an猜想[14,29]。从那以后,引理及其后果在图和超图理论,数字理论,代数,几何和计算机科学中发现了一些应用。我们仅考虑本文中的简单图,即没有循环,没有多个边。给定图G =(v,e)和数字ε∈(0,1),规则性引理可以断言V可以将V分为K≤n(ε)子集V 1∪。。。v k和另一组v 0 = v - (∪i v i),使得g [v i,v j]为ε-指标(大致说明,这意味着近似随机性;我们将在下一节中定义此概念),每1≤i=j≤k,除了在大多数εk2 iNdice,| V 0 | ≤εn和| V I | =(n - | v 0 |) /k,每1≤i≤k。在Szemer´edi的规律性引理的原始证据中,零件数量的阈值N(ε)是高度O(ε-5)的塔。正如Gowers在[21]中证明的那样,这种塔式的结合通常是不可避免的。更确切地说,有一些图形必须至少为高度ω(ε-1 /16)的塔。conlon和Fox [5]进一步改善了下限到ω(ε -1)。这显示了主要缺点