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講演抄録/キーワード
講演名 2015-09-01 10:30
Impossibility of Classically Simulating One-Clean-Qubit Computation
Keisuke FujiiKyoto Univ.)・Hirotada KobayashiNII)・Tomoyuki MorimaeGunma Univ.)・○Harumichi NishimuraNagoya Univ.)・Shuhei TamateNII)・Seiichiro TaniNTT
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抄録 (和) Deterministic quantum computation with one quantum bit (DQC1) is a restricted model of quantum computing where the input state is the completely mixed state except for a single clean qubit, and only a single output qubit is measured at the end of the computing. It is proved that the restriction of quantum computation to the DQC1 model does not change the complexity classes NQP and SBQP. As a main consequence, it follows that the DQC1 model cannot be efficiently simulated by classical computers unless the polynomial-time hierarchy collapses to the second level (more precisely, to AM), which answers the long-standing open problem posed by Knill and Laflamme under the very plausible complexity assumption. The argument developed in this paper also weakens the complexity assumption necessary for the existing impossibility results on classical simulation of various sub-universal quantum computing models, such as the IQP model and the Boson sampling. 
(英) Deterministic quantum computation with one quantum bit (DQC1) is a restricted model of quantum computing where the input state is the completely mixed state except for a single clean qubit, and only a single output qubit is measured at the end of the computing. It is proved that the restriction of quantum computation to the DQC1 model does not change the complexity classes NQP and SBQP. As a main consequence, it follows that the DQC1 model cannot be efficiently simulated by classical computers unless the polynomial-time hierarchy collapses to the second level (more precisely, to AM), which answers the long-standing open problem posed by Knill and Laflamme under the very plausible complexity assumption. The argument developed in this paper also weakens the complexity assumption necessary for the existing impossibility results on classical simulation of various sub-universal quantum computing models, such as the IQP model and the Boson sampling.
キーワード (和) 量子計算 / 計算複雑さ / / / / / /  
(英) quantum computation / computational complexity / / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 115, no. 205, COMP2015-17, pp. 5-12, 2015年9月.
資料番号 COMP2015-17 
発行日 2015-08-25 (COMP) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 COMP  
開催期間 2015-09-01 - 2015-09-01 
開催地(和) 信州大学 
開催地(英)  
テーマ(和)  
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 COMP 
会議コード 2015-09-COMP 
本文の言語 英語 
タイトル(和)  
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Impossibility of Classically Simulating One-Clean-Qubit Computation 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 量子計算 / quantum computation  
キーワード(2)(和/英) 計算複雑さ / computational complexity  
キーワード(3)(和/英) /  
キーワード(4)(和/英) /  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 藤井 啓祐 / Keisuke Fujii / フジイ ケイスケ
第1著者 所属(和/英) 京都大学 (略称: 京大)
Kyoto University (略称: Kyoto Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 小林 弘忠 / Hirotada Kobayashi / コバヤシ ヒロタダ
第2著者 所属(和/英) 国立情報学研究所 (略称: NII)
National Institute of Informatics (略称: NII)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 森前 智行 / Tomoyuki Morimae / モリマエ トモユキ
第3著者 所属(和/英) 群馬大学 (略称: 群馬大)
Gunma University (略称: Gunma Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 西村 治道 / Harumichi Nishimura / ニシムラ ハルミチ
第4著者 所属(和/英) 名古屋大学 (略称: 名大)
Nagoya University (略称: Nagoya Univ.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 玉手 修平 / Shuhei Tamate / タマテ シュウヘイ
第5著者 所属(和/英) 国立情報学研究所 (略称: NII)
National Institute of Informatics (略称: NII)
第6著者 氏名(和/英/ヨミ) 谷 誠一郎 / Seiichiro Tani / タニ セイイチロウ
第6著者 所属(和/英) 日本電信電話株式会社 (略称: NTT)
Nippon Telegraph and Telephone Corporation (略称: NTT)
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講演者
発表日時 2015-09-01 10:30:00 
発表時間 30 
申込先研究会 COMP 
資料番号 IEICE-COMP2015-17 
巻番号(vol) IEICE-115 
号番号(no) no.205 
ページ範囲 pp.5-12 
ページ数 IEICE-8 
発行日 IEICE-COMP-2015-08-25 


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