論文の概要: Impossibility of One-Way One-Round Quantum 4-Coloring via Matrix-Space Stability
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.09091v1
- Date: Tue, 08 Sep 2026 17:35:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-11 14:53:24.231061
- Title: Impossibility of One-Way One-Round Quantum 4-Coloring via Matrix-Space Stability
- Title(参考訳): 行列空間安定性によるワンウェイワンラウンド量子4色化の不可能性
- Abstract要約: 片方向1ラウンドの量子LOCALアルゴリズムは、高い確率で4ドルカラーの有向サイクルを適用できないことを示す。
これは高確率量子LOCAL設定における最初の下界である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.0867286767516937
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We show that one-way one-round quantum LOCAL algorithms cannot $4$-color directed cycles with high probability, even with unbounded local computation and quantum message length. This is the first lower bound in the high-probability quantum LOCAL setting that goes beyond the non-signaling and bounded-dependence models, exploiting the structure of distributed quantum algorithms. Our proof connects distributed quantum computing with noncommutative extremal combinatorics by identifying local collision probabilities with the weighted multiplicative energy of matrix-space decompositions. We obtain our lower bound by proving a dimension-independent weighted stability theorem for a directed noncommutative analogue of Mantel's theorem.
- Abstract(参考訳): 本研究では,一方向の1ラウンドの量子LOCALアルゴリズムは,非有界局所計算や量子メッセージ長であっても,高い確率で4ドルの有色方向のサイクルを達成できないことを示す。
これは、高確率量子LOCAL設定において、分散量子アルゴリズムの構造を利用して、非符号および有界依存モデルを超えた最初の下界である。
この証明は,行列空間分解の重み付き乗算エネルギーと局所衝突確率を同定することにより,分散量子コンピューティングと非可換な組合せ論を結びつける。
マンテルの定理の有向非可換アナログに対して次元非依存の重み付き安定性定理を証明して下界を得る。
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