مشكلة التحول الخفي

في الحوسبة الكمومية ، تُعدّ مسألة الإزاحة الخفية نوعًا من المسائل القائمة على التنبؤ الكمومي . وتوجد خوارزميات كمومية لإصدارات مختلفة من هذه المسألة ، قادرة على العمل بسرعة تفوق بكثير سرعة الطرق غير الكمومية المعروفة لحل المسألة نفسها. في صيغتها العامة، تُكافئ هذه المسألة مسألة المجموعة الفرعية الخفية للمجموعة ثنائية السطوح . [ 1 ] ويُعدّ فهم مدى كفاءة الخوارزميات الكمومية في أداء هذه المهمة مسألة مفتوحة رئيسية ، إذ يُمكن تطبيقها لكسر التشفير القائم على الشبكات . [ 2 ] [ 3 ]

بيان المشكلة

تنص مشكلة الإزاحة الخفية على ما يلي: بالنظر إلى أوراكليا{\displaystyle O}التي تشفر وظيفتينو{\displaystyle f}وز{\displaystyle g}، هناكن{\displaystyle n}سلسلة بتs{\displaystyle s}والتيز(x)=و(x+s){\displaystyle g(x)=f(x+s)}للجميعx{\displaystyle x}. يجدs{\displaystyle s}[ 4 ]

تُحقق دوال مثل رمز ليجندر والدوال المنحنية هذه القيود. [ 5 ]

الخوارزميات

باستخدام خوارزمية كمومية تُعرَّف على النحو التالي|s=حنياوحنياز^حن|0ن{\displaystyle |s\rangle =H^{\otimes n}O_{f}H^{\otimes n}O_{\hat {g}}H^{\otimes n}|0^{n}\rangle }، أينح{\displaystyle H}هي بوابة هادامارد وز^{\displaystyle {\hat {g}}}هو تحويل فورييه لـز{\displaystyle g}يمكن حل بعض حالات هذه المشكلة في عدد كثير الحدود من الاستعلامات إلىيا{\displaystyle O}أثناء إجراء استعلامات أسية باستخدام خوارزمية كلاسيكية.

مراجع

  1. تشايلدز، أندرو م.؛ فان دام، ويم (2007)، "خوارزمية كمومية لمسألة إزاحة مخفية معممة" ، في بانسال، نيخيل؛ بروهس، كيرك؛ شتاين، كليفورد (محررون)، وقائع الندوة السنوية الثامنة عشرة لجمعية آلات الحوسبة وجمعية الرياضيات الصناعية والتطبيقية حول الخوارزميات المنفصلة، ​​SODA 2007، نيو أورليانز، لويزيانا، الولايات المتحدة الأمريكية، 7-9 يناير 2007 ، SIAM، الصفحات 1225-1232 ، arXiv : quant-ph/0507190 
  2. لومونت، كريس (4 نوفمبر 2004)، مشكلة المجموعة الفرعية المخفية - مراجعة ومسائل مفتوحة ، arXiv : quant-ph/0411037
  3. ريغيف، أوديد (يناير 2004). "الحوسبة الكمومية ومسائل الشبكة" . مجلة SIAM للحوسبة . 33 (3): 738-760 . doi : 10.1137/S0097539703440678 . ISSN 0097-5397 . 
  4. دام، ويم فان؛ هالغريين، شون؛ إيب، لورانس (2002). "خوارزميات كمومية لبعض مسائل الإزاحة الخفية". مجلة SIAM للحوسبة . 36 (3): 763-778 . arXiv : quant-ph/0211140 . doi : 10.1137/S009753970343141X . S2CID 11122780 . 
  5. روتيلر، مارتن (2008). "الخوارزميات الكمومية للدوال البوليانية غير الخطية للغاية". وقائع الندوة السنوية الحادية والعشرين لجمعية ACM-SIAM حول الخوارزميات المنفصلة . المجلد 402. جمعية الرياضيات الصناعية والتطبيقية . الصفحات 448-457 . arXiv : 0811.3208 . doi : 10.1137/1.9781611973075.37 . ISBN   978-0-89871-701-3. S2CID 9615826 .