Buhrman, Cleve and Wigderson (STOC'98) showed that for every Boolean function f : {-1,1}^n to {-1,1} and G in {AND_2, XOR_2}, the bounded-error quantum communication complexity of the composed function f o G equals O(Q(f) log n), where Q(f) denotes the bounded-error quantum query complexity of f. This is achieved by Alice running the optimal quantum query algorithm for f, using a round of O(log n) qubits of communication to implement each query. This is in contrast with the classical setting, where it is easy to show that R^{cc}(f o G) is at most 2R(f), where R^{cc} and R denote bounded-error communication and query complexity, respectively. We show that the O(log n) overhead is required for some functions in the quantum setting, and thus the BCW simulation is tight. We note here that prior to our work, the possibility of Q^{cc}(f o G) = O(Q(f)), for all f and all G in {AND_2, XOR_2}, had not been ruled out. More specifically, we show the following. - We show that the log n overhead is *not* required when f is symmetric, generalizing a result of Aaronson and Ambainis for the Set-Disjointness function (Theory of Computing'05). - In order to prove the above, we design an efficient distributed version of noisy amplitude amplification that allows us to prove the result when f is the OR function. - In view of our first result above, one may ask whether the log n overhead in the BCW simulation can be avoided even when f is transitive, which is a weaker notion of symmetry. We give a strong negative answer by showing that the log n overhead is still necessary for some transitive functions even when we allow the quantum communication protocol an error probability that can be arbitrarily close to 1/2. - We also give, among other things, a general recipe to construct functions for which the log n overhead is required in the BCW simulation in the bounded-error communication model.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
42+阅读 · 2020年12月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
美国化学会 (ACS) 北京代表处招聘
知社学术圈
11+阅读 · 2018年9月4日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月9日
Arxiv
1+阅读 · 2023年6月8日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月8日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月8日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
美国化学会 (ACS) 北京代表处招聘
知社学术圈
11+阅读 · 2018年9月4日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
19+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员