量子科技中心_量科网

推导具有各类约束条件的合取查询之紧致最坏情况规模增长的计算与估计公式，始终是理论数据库研究的核心课题。对于无约束或仅含单一约束（如函数依赖或度约束）的问题，学界已证明存在紧致的最坏情况规模边界，且这些边界甚至具备实际可计算性。然而当问题涉及多重约束时，紧致边界的计算在实践中将变得异常困难，其优化公式甚至可能需要无限多个线性不等式。虽然现有研究采用不同方法应对这些挑战，但尚未有工作尝试运用量子信息理论来解决该问题。 本研究建立了合取查询规模边界估计的经典信息理论研究成果与量子信息理论领域之间的联系。该团队提出用量子Rényi熵替代经典的香农熵公式——经典香农熵需要无限多个不等式来刻画优化空间，而Rényi熵仅需非负性这一单一类型不等式。尽管这一改进颇具前景，但由于需对量子态（而非经典概率分布）进行优化，由此产生的新挑战使得研究人员未能找到实际可计算的紧致最坏情况规模边界。基于此，该工作提出了推导最坏情况规模边界的量子版本，此前经典的紧致最坏情况规模边界可视为该量子边界的特殊极限情况。此外，本文系统梳理了相关研究背景，并探讨了量子信息理论在理论数据库研究中的未来发展可能。