Czytając kilka ostatnich wątków na temat obliczeń kwantowych ( tutaj , tutaj i tutaj ), pamiętam interesujące pytanie o moc jakiegoś rodzaju maszyny do zachowania normalnego zachowania.
Dla osób pracujących w teorii złożoności, które dążą do złożoności kwantowej, doskonałym tekstem wprowadzającym jest praca Fortnowa, której link zamieścił tutaj Joshua Grochow . W tym artykule kwantowa maszyna Turinga jest przedstawiona jako uogólniona probabilistyczna maszyna Turinga. Zasadniczo urządzenie ma charakter probabilistyczny stan znormalizowane pod ℓ 1 -norm tj ∥ s ∥ 1 = 1 . Ewolucję czasową maszyny podaje się przez zastosowanie macierzy stochastycznej P, tak że ∥ P s ∥ 1 = 1 , tj. P zachowuje -normalny. Zatem stanem w czasie t jest P t s (notacja może nie być precyzyjna, ponieważ lewe lub prawe zwielokrotnienie P zależy od tego, czy s jest wektorem wiersza lub kolumny, czy wiersze lub kolumny P są podprzestrzenami zachowującymi normę). W tym sensie probabilistyczna maszyna Turinga jestmaszyną konserwującą normę ℓ 1 , oznaczoną M ℓ 1 .
Następnie kwantowa maszyna Turinga może być postrzegana jako posiadająca stan ze ∥ s ∥ 2 = 1 i macierzą jednostkową P (która zachowuje ℓ 2- normalne), tak że P t s jest stanem w czasie t, gdzie ∥ P t s ∥ 2 = 1 . To ℓ 2 -norm Urządzenie konserwujące oznaczona M £ -l 2 .
Niech na ogół -norm maszynie konserwującego oznaczamy przez M £ -l p .
Więc moje pytania to:
(1) Jaka jest moc -norm konserwującego maszyny do skończonej p ? Bardziej formalnie, możemy udowodnić, że dla dowolnego p i q , jeśli q > p to istnieje język L i maszyna M £ -l q takie, że M ℓ q skutecznie decyduje L i nie ma maszyna M ℓ p , które skutecznie decyduje L . Na przykład może to być uogólnienie pytania, czy N P ⊆ B Q P ?
(2) Co z ? Tutaj maksymalna wartość składników wektora stanu wynosi 1.
(3) Te pytania wykraczają poza jednolitość, więc nie oczekuje się, że zgadzają się z mechaniką kwantową. Zasadniczo, co dzieje się z obliczeniami, jeśli rozluźnisz ograniczenie jednolitości operacji? Trwają prace nad dopuszczaniem operatorów nieliniowych (patrz Aaronson 2005 ).
(4) Być może najważniejsze, czy jest uniwersalne? Myślę, że jest to jasne, ponieważ w niektórych przypadkach jest uniwersalne. Ale co dzieje się z uniwersalnością, gdy ?