单次查询识别布尔函数的闭式最优量子电路
该研究团队针对在单次查询条件下通过黑盒(预言机)访问识别未知单比特布尔函数的最小误差问题展开研究。不同于停留在抽象最优测量的层面,研究人员提出了完全构造性的解决方案:通过明确的态制备和可实现的测量幺正操作,其计算基读取能达到区分四种可能函数所需的Helstrom最优成功概率3/4。所设计的电路具有低深度、固定门集的特点,且(在此最小规模设定下)输入态无需纠缠。超越具体案例,这项工作的核心价值在于操作可行性——它揭示了一个最优预言机判别不仅理论完备、更能实现为具体电路的新范式:最优POVM坍缩为可编译、可验证、可嵌入大型程序的紧凑门级原语。受此启发,团队探讨了一个本质上开放的前瞻性问题:对于固定参数(n,m,k),最优k次查询识别(即使针对大规模假设类)能否给出确定性闭式解,即明确描述作用于n+m量子比特自然输入-输出寄存器(及必要的小型工作寄存器)的查询间幺正操作与最终测量幺正?即便此类描述不具备紧凑性且无法规避通用布尔函数已知的电路复杂度障碍,将最优解构造性地实现为电路级方案,对理论到硬件的转化及澄清“预言机访问”的物理实质仍具有重要价值。
量科快讯
2 小时前
4 天前

