量子游走特征多项式可区分所有素数阶强正则图

设G是一个素阶p的强正则图,其连接度k≥6。该团队证明量子游走特征多项式χq(G,λ):=det(λI−UG)——其中UG是G上的铸币量子游走算子——能在同阶强正则图类中完全确定G的同构类。 证明过程分为三步:首先,该团队展示UG在ℤp上的离散傅里叶变换下呈块对角化,产生p个k×k大小的块UG(j);其次,该团队推导出显式公式 χq(UG(j),λ)=(λ−1)(k−2)/2(λ+1)(k−2)/2(λ2−2ÂG(j)kλ+1), 由此傅里叶系数ÂG(j)可作为UG(j)中不同于±1的特征值唯一实部被还原;最后,通过离散傅里叶逆变换还原图G的连接集S,结合Turner定理(1967)即可在同构意义下识别G。这一结果表明,借助量子游走谱可在多项式时间内判定该类图的同构问题,而无需依赖Babai(2016)提出的拟多项式通用算法。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-02 00:40

量科快讯