非決定的、確率的、および量子計算で「分岐」を定量化する統一された方法は?


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非決定性チューリングマシン(NTM)の計算は、開始構成をルートとする構成のツリーとして表現できることはよく知られています。プログラム内の遷移は、このツリーの親子リンクで表されます。

同様のツリーを構築して、確率的および量子マシンの計算を視覚化することもできます。(量子干渉のために、同じレベルのツリーで同一の構成を表す2つのノードが互いに「キャンセル」できるため、量子計算の関連グラフをツリーとして表示しない方がよい場合があることに注意してください。現在の質問とは何の関係もありません。)

もちろん、確定的計算はそのようなものではありません。確定的マシンの実行に対して、対応する「ツリー」に単一の「ブランチ」があります。

すべてでは3例が時々起こってそこに分岐されていることを本当に確定的なコンピュータのためのこれらの計算は、「難しい」されていない作るもの、上述したように、むしろ、それは問題であるどのくらいのツリーに存在する分岐。たとえば、「幅」(つまり、最も混雑したレベルのノード数)も入力サイズの多項式関数によって上に制限されている計算ツリーを生成することが保証されている多項式時間の非決定性チューリングマシンは、多項式でシミュレーションできます。 -time deterministic TM。(この「多項式の幅」の条件は、NTMを制限して最大で対数的に制限された数の非決定的推測を行うことと同じであることに注意してください。)確率計算と量子計算に同様の幅の境界を置いた場合も同じことが当てはまります。

この問題は非決定論的な計算について詳細に検討されていることを知っています。たとえば、Goldsmith、Levy、およびMundhenkによる調査「限定非決定性」を参照してください。私の質問は、「制限された分岐」または「制限された幅」のこの現象は、すべての非決定論的、確率的、および量子モデルを含む共通のフレームワークで研究されたのですか?もしそうなら、それの標準的な名前は何ですか?リソースへのリンクは高く評価されます。

回答:


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LxLt(|x|)http://www.wisdom.weizmann.ac.il/~oded/p_laconic.html

P=BPP


ありがとうございました!したがって、問題の現象は、最初のケースでは「証明シンボルを読み取る」、2番目のケースでは「コインを投げる」に対応します。しかし、3番目のケース、つまり量子はどうですか?これらのことを理解している人が、振幅がモジュラス1の量子遷移(つまり、「非分岐」遷移)と分岐遷移の重要な違いについて説明してくれたら、本当にありがたいです。たとえば、量子分岐を実装することは、量子非分岐を実装するよりも困難でコストがかかるなどですか?
Cem Say

今のところ厳密なことを言うことはできませんが、量子の場合では、マシンが現在ある構成の状態のもつれの量が多いと思います。もつれがない場合、それは確率的なマシンのようになります。したがって、この場合は、分岐度を数えるのではなく、エンタングルメントの量を数えるほうが理に適っています。しかし、私が言ったように、これは単なる考えです。
Marcos Villagra
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