論文の概要: Strict Hierarchy for Quantum Channel Certification to Unitary

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.26900v1
• Date: Wed, 29 Apr 2026 17:10:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-30 15:59:36.51321
• Title: Strict Hierarchy for Quantum Channel Certification to Unitary
• Title（参考訳）: ユニタリへの量子チャネル認証のための厳密な階層化
• Authors: Kean Chen, Qisheng Wang, Zhicheng Zhang,
• Abstract要約: 量子チャネル認証問題に対する最適量子アルゴリズムをユニタリに提示する。 Fawzi, Flammarion, Garivier, Oufkirによる低いバウンダリにマッチする不整合アクセスモデルに対して,$(d/varepsilon2)$クエリが十分であることを示す。 これは、様々なアクセスモデルにまたがるユニタリへの量子チャネル認証の複雑さの厳密な階層を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.25179630727782
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We consider the problem of quantum channel certification to unitary, where one is given access to an unknown $d$-dimensional channel $\mathcal{E}$, and wants to test whether $\mathcal{E}$ is equal to a target unitary channel or is $\varepsilon$-far from it in the diamond norm. We present optimal quantum algorithms for this problem, settling the query complexities in three access models with increasing power. Specifically, we show that: (i) $Θ(d/\varepsilon^2)$ queries suffice for incoherent access model, matching the lower bound due to Fawzi, Flammarion, Garivier, and Oufkir (COLT 2023). (ii) $Θ(d/\varepsilon)$ queries suffice for coherent access model, matching the lower bound due to Regev and Schiff (ICALP 2008). (iii) $Θ(\sqrt{d}/\varepsilon)$ queries suffice for source-code access model, matching the lower bound due to Jeon and Oh (npj Quantum Inf. 2026). This demonstrates a strict hierarchy of complexities for quantum channel certification to unitary across various access models.
• Abstract（参考訳）: 量子チャネル認証の問題は、未知の$d$-dimensional channel $\mathcal{E}$へのアクセスが与えられ、$\mathcal{E}$がターゲットユニタリチャネルと等しいか、ダイヤモンドノルムにおいて$\varepsilon$-farであるかどうかを検証したいと考える。 本稿では,この問題に対する最適量子アルゴリズムを提案する。 具体的には こう示します (i)$(d/\varepsilon^2)$クエリは不整合アクセスモデルで十分であり、Fawzi, Flammarion, Garivier, Oufkir (COLT 2023)による下界と一致する。 (ii) $(d/\varepsilon)$ query suffice for coherent access model, matching the lower bound due by Regev and Schiff (ICALP 2008)。 (iii) $(\sqrt{d}/\varepsilon)$ query suffice for source-code access model, matching the lower bound due by Jeon and Oh (npj Quantum Inf. 2026)。 これは、様々なアクセスモデルにまたがるユニタリへの量子チャネル認証の複雑さの厳密な階層を示している。

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