論文の概要: Complexity-theoretic foundations of BosonSampling with a linear number of modes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.00286v1
• Date: Fri, 1 Dec 2023 02:03:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-12-04 16:05:09.034258
• Title: Complexity-theoretic foundations of BosonSampling with a linear number of modes
• Title（参考訳）: 線形モード数を持つボソンサンプリングの複素性-理論基礎
• Authors: Adam Bouland, Daniel Brod, Ishaun Datta, Bill Fefferman, Daniel Grier, Felipe Hernandez, Michal Oszmaniec
• Abstract要約: ボソンサンプリングは、フォトニクス系における量子計算上の優位性を示す主要な候補である。 本稿では,低モード実験の硬度証拠を,かつて高モード体制で確立されていたものと同じレベルに導く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.128045365872403
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: BosonSampling is the leading candidate for demonstrating quantum computational advantage in photonic systems. While we have recently seen many impressive experimental demonstrations, there is still a formidable distance between the complexity-theoretic hardness arguments and current experiments. One of the largest gaps involves the ratio of photons to modes: all current hardness evidence assumes a "high-mode" regime in which the number of linear optical modes scales at least quadratically in the number of photons. By contrast, current experiments operate in a "low-mode" regime with a linear number of modes. In this paper we bridge this gap, bringing the hardness evidence for the low-mode experiments to the same level as had been previously established for the high-mode regime. This involves proving a new worst-to-average-case reduction for computing the Permanent that is robust to large numbers of row repetitions and also to distributions over matrices with correlated entries.
• Abstract（参考訳）: bosonsamplingは、フォトニックシステムにおける量子計算の優位性を示す主要な候補である。 最近、多くの印象的な実験的デモンストレーションを見てきたが、複雑性理論の硬さの議論と現在の実験の間には、いまだに深刻な距離がある。 最大のギャップの1つは、光子とモードの比率である: すべての現在の硬度証拠は、線形光学モードの数が少なくとも光子の数で2次にスケールする「ハイモード」状態を仮定する。 対照的に、現在の実験は、線形数のモードを持つ「低モード」な状態で動作する。 本稿では, このギャップを橋渡しし, 低モード実験の硬度証拠を, 従来高モード体制で確立されていたものと同じレベルに引き上げる。 これは、多数の行繰り返しに頑健な永続性を計算するための、新しい最悪-平均ケースの削減と、相関したエントリを持つ行列上の分布の証明を含む。

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