論文の概要: Experimental demonstration of quantum advantage for NP verification with limited information

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.15876v2
• Date: Mon, 8 Feb 2021 10:38:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-07 12:52:36.714841
• Title: Experimental demonstration of quantum advantage for NP verification with limited information
• Title（参考訳）: 限定情報を用いたNP検証のための量子優位性の実験的実証
• Authors: Federico Centrone, Niraj Kumar, Eleni Diamanti, Iordanis Kerenidis
• Abstract要約: 本稿では,量子計算の優位性を示す実験的な実験結果を示す。 我々は,この検証作業を効率的に行うことができる簡単な線形光学実装を提供する。 また、証明のサイズを直せば、古典的なコンピュータはずっと時間がかかるという強い証拠も提供します。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.6453787256723365
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In recent years, many computational tasks have been proposed as candidates for showing a quantum computational advantage, that is an advantage in the time needed to perform the task using a quantum instead of a classical machine. Nevertheless, practical demonstrations of such an advantage remain particularly challenging because of the difficulty in bringing together all necessary theoretical and experimental ingredients. Here, we show an experimental demonstration of a quantum computational advantage in a prover-verifier interactive setting, where the computational task consists in the verification of an NP-complete problem by a verifier who only gets limited information about the proof sent by an untrusted prover in the form of a series of unentangled quantum states. We provide a simple linear optical implementation that can perform this verification task efficiently (within a few seconds), while we also provide strong evidence that, fixing the size of the proof, a classical computer would take much longer time (assuming only that it takes exponential time to solve an NP-complete problem). While our computational advantage concerns a specific task in a scenario of mostly theoretical interest, it brings us a step closer to potential useful applications, such as server-client quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 近年、量子計算の優位性を示す候補として多くの計算タスクが提案されているが、これは古典機械の代わりに量子を用いてタスクを実行するのに必要な時間において有利である。 しかしながら、このような利点の実践的なデモンストレーションは、必要な理論的および実験的な材料をまとめることの難しさから、特に難しいままである。 ここでは,不信頼な証明者によって送信された証明について限定的な情報しか得られない検証者によるNP完全問題の検証を,一連の非絡み合った量子状態の形で行うことによる,量子計算上の優位性の実験的な実証を示す。 我々は、この検証タスクを(数秒で)効率的に行うことができる単純な線形光学的実装を提供する一方で、証明のサイズを固定すると、古典的コンピュータはずっと時間がかかる(np完全問題を解くのに指数関数的な時間がかかると仮定する)という強い証拠も提供する。 私たちの計算上の優位性は、主に理論上の関心事のシナリオで特定のタスクに関係していますが、サーバークライアント量子コンピューティングのような潜在的に有用なアプリケーションに一歩近づいたのです。

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