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Shor 알고리즘의 2016 구현은 실제로 확장 가능합니까? 할 수 있기

2016 년 과학 논문 ” 확장 가능한 Shor 알고리즘의 실현 “[ 1 ]에서 저자는 5 qubits만으로 15를 인수하여 [ 2 ] 의 표 1 과 [ 3의 표 5에 따라 “필수”인 8 qubit보다 적습니다. ]. 8 큐빗 요구 사항은 [ 4 ] 의 끝에서 온다 . 이것은 비트 수 를 인수 분해하는데 필요한 큐 비트의 수가 이고 15의 경우 임을 나타낸다 .1.5 n + 2 1.5 4 + 2 = 8

n

1.5n+2

1.54+2=8

5 qubits만을 사용하는 논문은 그들의 알고리즘이 M 큐빗에 작용하는 QFT를 단일 큐 비트에 반복적으로 작용하는 준 클래식 QFT로 대체한다고 언급하지만 , 알고리즘 의 복잡성 에 대한 결과 는 결코 논문에서 언급되지 않았습니다.

이제이 있었다 가혹한 비판 그들이 쇼어의 알고리즘의 복잡성 인수가 더 이상 유지하는 것이 제 2 말할 같은 “확장”방식으로 요소 (15)에 주장하는 종이. 그러나 이러한 비판은 어느 곳에서도 확증되지 않았으며 과학 논문은 Shor 알고리즘의 “확장 가능한”버전으로 계속 유명 해지고 있습니다. “확장 가능한”Shor 알고리즘의 복잡성은 무엇입니까?

  • [ 1 ] Monz 등. (2016) 과학 . Vol. 351, Issue 6277, 1068-1070 페이지
  • [ 2 ] 몰린 등. (2013) 자연 . 499, 163–165
  • [ 3 ] Dattani 및 Bryans (2014) arXiv : 1411.6758
  • [ 4 ] 잘카 (2008) arXiv : quant-ph / 0601097
  • [ 5 ] Cao & Luo “의견 : 확장 가능한 Shor 알고리즘의 실현”


답변

Cao와 Luo의 주장에 대한 주요 견해는 구현 된 알고리즘의 변형에서 첫 번째 레지스터 (결과적으로 출력을 포함)는 1 비트 만 포함한다는 것입니다. 그리고 알고리즘에서 1 비트의 출력 만 얻는다면 인수 분해에 충분하지 않습니다. (한 가지, 이것이 그들의 주장은 아니지만, 1 비트에는 요인을 결정하기에 충분한 정보가 명확하게 포함되어 있지 않습니다.)

Cao와 Luo가 인식하지 못하는 것은 첫 번째 레지스터에서 1 비트만으로 푸리에 변환의 변형 에 대해 표준 인수 분해 알고리즘에서 와 동일한 값 이 출력 된다는 것입니다 . 한 번에 한 비트 만 출력 됩니다.
이 변경 사항은 O ( log 3 N ) 실행 시간에 영향을 미치지 않습니다 .

c

O(log3N)

Cao와 Luo에게 공정하게 노력하기 위해 그들은이 알고리즘이 작동한다고 생각하지 않으며 작동하면 원래 인수 분해 논문에 설명 된 알고리즘과 정확하게 일치하지 않기 때문에 Shor의 알고리즘이 아닙니다 . 그들의 논문에서 인용 :

마지막으로, 우리는 구현이 실제로 신뢰할 만하다면, 원래 Shor 알고리즘의 모든 요구 사항이 충족되지 않기 때문에 Shor 알고리즘이 아닌 새로운 양자 인수 알고리즘이 될 것이라고 강조하고 싶습니다.

그리고 실제로, 그것은 내 원래 팩토링 논문의 알고리즘이 아닙니다. Kitaev의 인수 분해 알고리즘의 위상 추정 절차와 Griffiths와 Niu (파커와 Plenio가 아닌이 답변의 이전 편집에서 언급 한)가 발견 한 변형을 사용하여 알고리즘이 위상의 추정값을 출력하도록합니다. 한 번에 한 비트.


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