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Distributed Deutsch–Jozsa algorithm

delete2025-08-09
delete0
PRE
AI
H
Hao Li
D
Daowen Qiu *
罗乐 封面图
罗乐 (Le Luo)
DOI:10.1007/s11227-025-07683-zdelete
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摘要

摘要

En 中文
德特斯–约扎(DJ)问题是展示量子算法能力的重要问题之一,它可以描述为满足恒定或平衡条件的布尔函数 $$f: \{0,1\}^n\rightarrow \{0,1\}$$,其目的是确定该函数属于哪种类型。DJ算法可以通过一次查询精确计算结果。然而,经典确定性算法在最坏情况下需要 $$2^{n-1} + 1$$ 次查询才能完成计算。因此,DJ算法本质上比任何可能的经典确定性算法在计算DJ问题时更快。在本文中,我们通过给出f为恒定(平衡)条件与f的子函数某些属性之间的若干等价表征,发现了分布式场景下DJ问题的内在结构。我们提出了三种分布式DJ算法,这些算法在分布式经典确定性DJ算法上具有指数级加速。与DJ算法相比,我们的算法能够减少单个计算节点所需的量子比特数量。此外,与带有误差的分布式DJ算法相比,我们的算法具有更高的准确性和改进的可扩展性。
Keyword:
Deutsch–Jozsa problem
Structural characteristics
Distributed quantum algorithms

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Journal of Supercomputing
IF:
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