量子PCPとハミルトニアンのシミュレーションの硬度


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Quantum PCP予想についていくつか質問があります。

  1. 量子PCP予想のステートメントは何ですか?

  2. 量子PCPの定理はハミルトニアンのシミュレーションにどのような影響を与えますか?

  3. Irit Dinurの古典的なPCPの定理の証明を採用すると、量子PCPの推測の証明につながる可能性が高いと考えられていますか?

  4. 問題に関する記事を読むためにどのような背景が必要ですか?

MOに関する質問のコピー



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量子PCPの定理はありません。人々はそれを証明しようとしていますが、そのような定理が存在するかどうか(そしておそらくそれがどのような形を取るか)は、量子コンピューティングにおける大きな未解決の問題の1つです。
Peter Shor

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Noah Rahman:クロスポストするときは、元の質問にリンクしてください。そうしないと、Peter Shorから非常に良い回答を受け取ったことに誰もが気づくわけではありません。 mathoverflow.net/questions/45106/quantum-pcp-theorem
伊藤剛志

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私は、量子PCPの定理を証明または反証するための最良のアプローチが何であるかを知りたいと思います。問題は、私がそれを知っていれば、すでにそれを証明または反証していたことです。
伊藤剛

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質問を閉じます。ここに投稿するように言われました。しかしロビンの質問に答えるために私の研究は、これらのいわゆるDMRGアルゴリズムの適用可能性に関係している、と私はQPCP予想に出くわしたかのこと(Kitaevの様々なQMA完全問題でセミナークラス以前に提示した)

回答:


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ショーが言ったように、(まだ!)QPCPの定理はありません。1つの推測(これをQPCP推測と呼ぶことにします)は次のとおりです。次数O(1)のN個の頂点のグラフを考えます。ヒルベルト空間の次元O(1)を使用して、キューディットを各頂点に関連付けます。ハミルトニアンを各エッジの項の合計とすると、各項は頂点のクディットに作用し、O(1)によって境界が定められた各項の演算子ノルムを使用して、ハミルトニアンの演算子ノルムはO(N )。次に、問題は、問題の基底状態エネルギーを正確なイプシロンNに概算するのがQMA困難であるように、いくつかのイプシロン> 0があるという推測です。

わずかに強い推測は、エッジに作用するそのような各項がプロジェクターであり、基底状態エネルギーが負でない場合を考慮し、基底状態エネルギーがであるかどうかを決定するのがQMA困難であるという推測です。 0でない場合、少なくともイプシロンNであるという約束が与えられた0。

予想の他のバージョンもありますが、それらは物理学と最も自然な関係を持つ2つの興味深いものです。さらに強力な推測(したがって、これらの推測が誤っていると思われる場合は、おそらくより簡単に反証できる)は、ハミルトニアンが通勤プロジェクターの合計である場合を検討することです。


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古典的なPCPの定理は、これらすべての質問は少なくともNP困難であると述べています。
Peter Shor、

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