量子交互式预言证明

该研究团队首次提出对量子交互式预言证明(qIOPs)的研究,这一模型同时拓展了量子概率可检查证明和量子交互式证明体系,也是经典交互式预言证明的量子对应。在量子交互式预言证明框架中,允许量子证明者与验证者进行多轮交互,但验证者对量子资源的访问受到严格限制——包括对证明者消息的查询次数,以及验证者所用量子电路的复杂度。研究“QMA问题是否存在于量子交互式预言证明体系”这一命题,可视为对量子PCP猜想的弱化研究。 该工作展示了两项无条件的qIOP核心构造: 1. 为QMA问题构建的qIOP系统,验证者在协议初始阶段与证明者共享多项式量级的EPR纠缠对,且仅需读取证明者消息中的常数个量子比特; 2. 更强大的QMA问题qIOP构造,验证者不仅读取常数个量子比特,其所有操作(包括私有寄存器操作)也仅涉及常数个量子比特,但该方案的通信复杂度呈指数级增长。这为“是否存在具有多项式通信复杂度的强qIOPs”这一开放性问题留下研究空间。 作为核心技术创新,研究人员提出了一种新型“单证明者多量子比特测试”方案,该技术可能具有独立的研究价值。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-19 09:30

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