温度变化可解决Deutsch-Josza问题:热力学查询复杂性的探索

该研究团队展示了如何通过一个探测热量子比特与编码布尔函数的多量子比特热机之间的单次热交换,来确定该函数是平衡的还是恒定的,从而为Deutsch-Josza问题提供了一种新颖的热力学解决方案。研究人员引入了一种量子查询复杂度的热力学模型,展示了量子比特热机如何通过与被探测对象的热交换来充当预言机。虽然Deutsch-Josza问题需要预言机比特数的指数级编码,但该团队还探索了Bernstein-Vazirani问题,该问题允许线性热预言机和单次热查询解决方案。研究人员确定了确定编码解决方案的探测温度所需的样本数量的界限,表明该数量随问题规模保持不变。此外,该团队提出了一种原理验证实验实施方案,通过热反冲来解决3比特的Bernstein-Vazirani问题。该工作将热力学与复杂性理论联系起来,为量子热力学计算提供了一个新的测试平台。

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