最坏情况下最优多项式交集

最优多项式交集问题(OPI)定义如下:给定集合S₁,…,Sₘ⊆𝔽及评估点a₁,…,aₘ∈𝔽,寻找次数小于n的多项式Q∈𝔽[x],使得Q(aᵢ)∈Sᵢ对尽可能多的i∈{1,2,…,m}成立。解码量子干涉仪(DQI)是一种量子算法,能高效地为该问题提供优质解,即使在最坏情况实例中亦然(Jordan等,2025)。该算法返回解的质量遵循半圆定律,其表现优于已知经典高效算法。但DQI是否获得了理论最优解?即对于最坏情况下的OPI实例,是否存在超越半圆定律的解?令人惊讶的是,在本研究之前,最佳存在性结果竟与最佳算法结果完全重合(且由其推导得出)。 本研究证明,在素域上的最坏情况OPI实例存在更优解。具体而言,DQI与半圆定律并非最优。例如当列表Sᵢ的规模为ρp且ρ∼1/2时,该团队的结果表明:只要n/m≥0.6225,就存在渐近超越半圆定律的解;而当n/m≥0.7496时,则存在渐近完美解。该结果可推广至任意最大距离可分(MDS)码导出的Max-LINSAT问题,以及任意ρ∈(0,1)的情况。突破性发现源于与秘密共享方案局部泄漏鲁棒性的关联,在此过程中该团队还复现了多个达到半圆定律解的存在性证明。

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提交arXiv: 2026-04-10 17:50

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