A computação quântica fornece alguma aceleração na avaliação das funções transcendentais?


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Com o problema de fatoração de número inteiro, o algoritmo de Shor é conhecido por fornecer uma aceleração substancial (exponencial?) Em comparação com algoritmos clássicos. Existem resultados semelhantes em relação a matemáticas mais básicas, como avaliar funções transcendentais?

Digamos que eu quero calcular o , ln 5 ou cosh 10 . No mundo clássico, eu poderia usar uma expansão como a série Taylor ou algum algoritmo iterativo. Existem algoritmos quânticos que podem ser mais rápidos do que o que um computador clássico pode fazer, seja assintoticamente melhor, menos iterações com a mesma precisão ou mais rápido no tempo do relógio de parede?sin⁡2ln⁡5cosh⁡10


Já existem algoritmos clássicos que podem avaliar esses dados com precisão razoável (por exemplo, 80 bits) em alguns ciclos de clock (e eles são realmente implementados em CPUs); parece improvável que um CQ possa ter um desempenho significativamente mais rápido que isso. Você está perguntando sobre precisão extremamente alta (por exemplo, 1 milhão de bits)?
— Poncho

@poncho Faz sentido que coisas básicas como essa tenham sido otimizadas até quase a perfeição, mas estou me perguntando se há algo nessas funções que pode ser explorado para ser ainda mais rápido em um CQ. Mesmo que o efeito possa ser visto apenas em requisitos de extrema precisão.
— Norrius 30/03

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@poncho "parece improvável que um CQ possa executar significativamente mais rápido que isso". As pessoas pensavam que era improvável que houvesse melhorias no algoritmo de multiplicação ingênuo, mas agora temos o Karatsuba. Você pode se perguntar se queremos um algoritmo melhor (sim, por exemplo, para precisão, como você afirmou), mas na verdade não é tão estranho esperar alguma melhoria.
— Lagarto discreto

Respostas:


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A única coisa em que consigo pensar é no algoritmo para encontrar potências matriciais com velocidade superpolinomial. É desta lista de algoritmos quânticos (embora pareça um pouco desatualizado).


Embora não responda diretamente à pergunta, isso é muito interessante, obrigado!
— Norrius 30/03/19

@Norrius Bem, concentrei minha atenção Are there similar results regarding more basic maths. Infelizmente, não encontrei nada mais relacionado.
— Vladimir
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