論文の概要: On State Distinguishing Without Inverse Queries

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.05389v1
• Date: Sun, 04 Oct 2026 17:19:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-10 14:08:02.980539
• Title: On State Distinguishing Without Inverse Queries
• Title（参考訳）: 逆クエリを伴わない状態の解消について
• Abstract要約: 状態の連続的変動を解く次元非依存のアルゴリズムをO(varepsilon-1)$ total forward evolution timeと区別する。 このアルゴリズムは量子ゼノダイナミクスを用いて、既知の2次元部分空間に進化を閉じ込める。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6047612176131956
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In the quantum state distinguishing problem, an algorithm is given copies of a state $|ψ\rangle$ or $|φ\rangle$ separated by trace distance $\varepsilon$, and tasked with deciding which is the case. It is a standard result that $Θ(\varepsilon^{-2})$ copies are required, while having access to a unitary state preparation oracle and its inverse improves this to $Θ(\varepsilon^{-1})$ queries. We study the intermediate case with forward-only access, capturing scenarios where the oracle is a physical process that cannot be reversed. Tang and Wright recently showed that distinguishing a known state from an \emph{unknown} close state requires $Ω(\varepsilon^{-2})$ forward queries in high dimension; we strengthen this result by proving the same bound even when both states are known, as in the state distinguishing setting. Moreover, our lower bound uses a direct hybrid argument, avoiding advanced compressed oracle techniques used in the prior work. In contrast, we give a dimension-independent algorithm solving a continuous-time variant of state distinguishing with only $O(\varepsilon^{-1})$ total forward evolution time. The algorithm uses quantum Zeno dynamics to confine evolution to a known two-dimensional subspace. Thus, a quadratic advantage survives without inverse access for a natural continuous-time analogue of state distinguishing.
• Abstract（参考訳）: 量子状態の区別問題において、アルゴリズムは状態のコピーをトレース距離$\varepsilon$で分割し、どれがケースであるかを決定する。 単体状態の準備のオラクルにアクセスでき、その逆は、$(\varepsilon^{-1})$クエリに改善する。 本研究では,前方のみアクセス可能な中間事例について検討し,オラクルが逆転できない物理的プロセスであるシナリオを捉えた。 Tang と Wright は最近、既知の状態と \emph{unknown} の閉状態とを区別するには、高次元の$Ω(\varepsilon^{-2})$forward queryが必要であることを示した。 さらに、我々の下界は直接ハイブリッド引数を用いており、以前の研究で使われた高度な圧縮オラクル技術を避けている。 対照的に、次元非依存のアルゴリズムは、O(\varepsilon^{-1})$ total forward evolution time としか区別しない状態の連続時間変分を解く。 このアルゴリズムは量子ゼノダイナミクスを用いて、既知の2次元部分空間に進化を閉じ込める。 したがって、二次的優位性は、状態の自然な連続時間アナログに対する逆アクセスなしで生き残る。

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