क्या बीक्यूपी केवल समय के बारे में है? क्या यह सार्थक है?


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जटिलता वर्ग BQP (बाउंड-एरर क्वांटम बहुपद समय) केवल समय कारक को देखते हुए परिभाषित किया गया लगता है। क्या यह हमेशा सार्थक है? क्या एल्गोरिदम मौजूद हैं जहां कम्प्यूटेशनल समय इनपुट आकार के साथ बहुपद रूप से होता है लेकिन अन्य संसाधन जैसे कि मेमोरी स्केल घातीय?

जवाबों:


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बीक्यूपी को सर्किट आकार पर विचार करते हुए परिभाषित किया गया है , जो कि गेटों की कुल संख्या कहना है। इसका मतलब यह है कि यह शामिल है:

  • क्वैबिट्स की संख्या - क्योंकि हम किसी भी क्वेट को अनदेखा कर सकते हैं, जिस पर किसी गेट द्वारा कार्रवाई नहीं की जाती है। यह इनपुट आकार के सापेक्ष बहुपद रूप से बंधे होंगे, और अक्सर एक मामूली बहुपद (जैसे शोर के एल्गोरिथ्म में केवल कई क्वैबिट शामिल होते हैं जो इनपुट आकार के एक स्थिर कारक समय होता है)।
  • सर्किट गहराई (या 'समय') - क्योंकि सबसे लंबी गणना हो सकती है यदि हम समानांतर में किसी भी ऑपरेशन को किए बिना एक के बाद एक गेट करते हैं।
  • नियंत्रण प्रणालियों के साथ संचार - क्योंकि प्रदर्शन किए जा रहे गेट कुछ परिमित गेट सेट से लिए गए हैं, और यहां तक ​​कि अगर हम मध्यवर्ती माप की अनुमति देते हैं, तो माप के परिणाम को इंगित करने के लिए आवश्यक संचार की मात्रा और गणना की मात्रा निर्धारित करने के लिए आवश्यक है कि आगे क्या किया जाता है आमतौर पर प्रत्येक ऑपरेशन के लिए एक स्थिर है।
  • क्वांटम सिस्टम के बीच बातचीत - भले ही हम एक ऐसी वास्तुकला पर विचार करते हैं जिसमें सभी-के-सभी इंटरैक्शन या इसके करीब कुछ भी नहीं है, हम स्पष्ट SWAP संचालन करके उस कनेक्टिविटी का अनुकरण कर सकते हैं, जो खुद को लगातार दो की संख्या में विघटित कर सकता है। -सीबी संचालन। यह हमें एक ध्यान देने योग्य बहुपद ओवरहेड दे सकता है जो यह बताता है कि किसी दिए गए आर्किटेक्चर के लिए एल्गोरिदम कितना व्यावहारिक है, लेकिन यह काम की एक घातांक राशि को छिपाता नहीं है।
  • ऊर्जा - फिर से क्योंकि सर्किट एक परिमित गेट-सेट में विघटित हो जाते हैं, "स्पष्ट रूप से फाटक को तेजी से कर" या एक विदेशी बातचीत में काम छिपाकर, अगर हमारी बाध्यता के संदर्भ में कोई स्पष्ट गति प्राप्त करने का कोई स्पष्ट तरीका नहीं है। संचालन के काफी बुनियादी सेट से किए गए ऑपरेशनों की संख्या। एडियाबेटिक क्वांटम कंप्यूटिंग में यह विचार अधिक महत्वपूर्ण है: हम पूरे ऊर्जा परिदृश्य को जितना संभव हो उतना बढ़ाकर छोटे अंतराल से बचने की कोशिश नहीं कर सकते हैं - मतलब है कि हमें इसके बजाय गणना करने में अधिक समय लेना चाहिए, इसी के अनुसार सर्किट चित्र में अधिक फाटकों वाला एक सर्किट।

वास्तव में, एक स्थिर-आकार के सेट से गेटों की संख्या गिनना कई चीजों को कैप्चर करता है जिनके बारे में आप व्यावहारिक संसाधनों के रूप में चिंता कर सकते हैं: यह कुछ भी छिपाने के लिए बहुत कम जगह छोड़ता है जो गुप्त रूप से बहुत महंगा है।


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स्मृति के लिए नहीं, कम से कम, जैसा कि प्रत्येक मेमोरी एक्सेस की आवश्यकता होती है हे(1) 'समय'।

शब्द समय की जटिलता में, 'समय' थोड़ा भ्रामक है, क्योंकि हम वास्तव में एक एल्गोरिथ्म को निष्पादित करने के लिए आवश्यक प्राथमिक कार्यों की संख्या की गणना करते हैं। अतिरिक्त धारणा के तहत कि ये ऑपरेशन 'में किए जा सकते हैं।हे(1)समय ', हम कह सकते हैं कि हमारे एल्गोरिथ्म में एक' टाइम जटिलता 'है। लेकिन हम वास्तव में इसका मतलब यह है कि हम एक 'ऑपरेशन जटिलता' है जो हम समय में व्यक्त करते हैं।

मुझे लगता है कि यह स्पष्ट है कि प्राथमिक संचालन की गणना एक एल्गोरिथ्म के लिए आवश्यक संसाधनों की संख्या का एक मौलिक और महत्वपूर्ण उपाय है, क्योंकि हम हमेशा यह तय कर सकते हैं कि प्रत्येक प्राथमिक ऑपरेशन को कितने संसाधनों की आवश्यकता है।

जबकि BQP की परिभाषा में और क्वांटम एल्गोरिदम के लिए हम 'ऑपरेशन जटिलता' के बजाय सर्किट जटिलता पर विचार करते हैं , सर्किट जटिलता फिर से ट्यूरिंग मशीनों पर संचालन के संदर्भ में परिभाषित की जा सकती है, इसलिए यही तर्क लागू होता है।

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