함수 가정 다음 흥미로운 특성을 갖는다 :이 존재 들 ∈ { 0 , 1 } N 되도록 F ( X ) = F ( Y ) 경우에만, X + Y = 들 . 경우에 S = 0 유일한 해결책은이 수단 (F)은 1 대 1이고; 그렇지 않으면 f ( x ) 와 같이 0이 아닌 s 가 있습니다.f:F2n→F2ns∈{0,1}nf(x)=f(y)x+y=ss=0fs모든 x에 대해 = f ( x + s ) , 2 = 0 이므로 f 는 2 대 1을 의미합니다.f(x)=f(x+s)x2=0f
고전 또는 양자 컴퓨터에서, 각 옵션이 (1 대 1의 경우)이 속성을 만족하는 균일 한 임의의 1 대 1 기능과이 특성을 만족하는 균일 한 임의의 2 대 1 기능을 구별하는 규정 된 성공 확률에 대한 비용은 얼마입니까? -1 또는 2-to-1) 확률이 같습니까?
즉, 나는 비밀리에 동전을 공정하게 뒤집습니다. 머리를 얻으면 균일 한 임의의 일대일 함수 대한 블랙 박스 (클래식 또는 양자, 각주) 회로를 건네지 만 꼬리를 얻으면 균일 한 임의의 2- 대에 블랙 박스 회로를 건네줍니다. -1 기능 f . 얼마나 당신은 성공의 규정 확률을 얻기 위해 지불해야 할 P 내가 머리 또는 꼬리를 가지고 있는지 말하는을?ffp
이것은 Simon의 알고리즘 시나리오입니다 . 그것은에서 비의 응용 프로그램이 무의미한 암호 해독을 , * 그리고 쇼어 알고리즘의 복잡성 클래스 BQP와 BPP 이른 영감을 연구의 초기 악기였다.
Simon은 O ( n + | f | ) 큐 비트의 비용 과 성공 1 근처의 확률에 대해 O ( n ⋅ T f ( n ) + G ( n ) )의 비용이 드는 양자 알고리즘 (§3.1, p. 7)을 제시했습니다 . T f ( n ) 은 크기 n 의 입력에서 f 값의 중첩 을 계산하는 시간 이며 여기서 G ( n ) 은O(n+|f|)O(n⋅Tf(n)+G(n))Tf(n)fnG(n)F 2 의 n × n 선형 방정식 시스템.n×nF2
시몬 상기 스케치 증명 고전 알고리즘을 평가하는 것이 (. 정리 3.1 P 9) 이하에 2 N / 4 별개의 분리 보다 더 유리하게 경화를 추측 할 수있는 값 2 - N / 2 , 균일 랜덤 추측 오버.f2n/42−n/2
어떤 의미에서,이 긍정적으로 귀하의 질문에 대답하십시오 요구하는 양자 계산 선형 A의 임의 기능의 평가의 수 양자 중첩 의 입력이 필요로하는 고전적인 계산보다 훨씬 더 성공 확률을 얻을 수 지수 에 임의의 기능 평가의 수 분리를 입력 의 크기로 입력. 그 동안 그가 될 수 있기 때문에 또 다른 의미에서 그것은 전혀 귀하의 질문에 대답하지 않는 모든 특정 기능 검색을 계산하는 빠른 방법이있다.f
독일어 - Jozsa 알고리즘은 독자들에게 연습 문제로 남겨있는 세부 사항을 파악, 다른 복잡성 클래스, P 및 EQP을 연구하는 약간 다른 인공의 문제에 대한 유사한 그림의 역할을한다.
* Simon 's는 암호 해독에 무의미합니다. 상상할 수 없을 정도로 혼란스러운 바보 만이 적의 양자 회로에 비밀 키를 입력하여 양자의 입력 중첩에 사용할 수 있지만 어떤 이유로 누군가 Simon의 알고리즘을 사용하여 새로운 논문을 출판 할 때마다 스플래시가 발생하기 때문입니다. 가상 하드웨어로 바보의 열쇠를 깰 수 있습니다.이 모든 공격이 작동하는 방식입니다. 예외 : 이로 인해 화이트 박스 암호화 가 깨질 수도 있지만, 기존의 적들에 대한 화이트 박스 암호화의 보안 이야기는 유망하지 않습니다.