微軟研究人員攻克了兩個已有20年曆史的量子計算問題
與傳統計算機相比,量子計算機可以利用量子糾纏和疊加原理來顯著提升計算速度。近日,由Robin Kothari帶領的微軟研究團隊,就在兩個已經持續20多年的常見問題的研究上取得了重大的突破。具體說來是,研究團隊重新討論了一些重要問題類別中最大可行的量子加速問題,且其算法能夠在比例量子計算機上實現指數級的加速。
非結構化問題的量子加速研究(來自:Microsoft)
早在2019 年的時候,Robin Kothari 與研究合著者Hao Huang 就已經實現了一定的突破。
該設想解決了困擾人們已久的靈敏度猜想問題,且證明了針對非結構化問題的最佳量子加速是四次(T versus T^4)。
幸運的是,新研究表明,同樣的證明方法,亦可用於回答有關圖形量子加速的古老猜想。該問題具體涉及分析大量非結構化數據集,並在其中查找潛在的連接與模式。
1999 年的時候,Buhrman 等人提出—— 任何量子算法都必須查詢Ω(√n) 次,才能確定單調圖的性質。
推測答案的複雜度與時間呈線性相關,與最優解相對的最壞情況邊界為Ω(n),可藉助Grover 算法來實現。
近日,Kothari團隊以最優方式證明了這一猜想。鑑於與該猜想有關的經典對應物尚未得到證明,微軟研究人員的這項成果也是獨一無二的。
最驚訝的是,我們竟然能夠完全解出這個量子模擬猜想,而經典版本仍然未能解決。