We develop a novel connection between discrepancy minimization and (quantum) communication complexity. As an application, we resolve a substantial special case of the Matrix Spencer conjecture. In particular, we show that for every collection of symmetric $n \times n$ matrices $A_1,\ldots,A_n$ with $\|A_i\| \leq 1$ and $\|A_i\|_F \leq n^{1/4}$ there exist signs $x \in \{ \pm 1\}^n$ such that the maximum eigenvalue of $\sum_{i \leq n} x_i A_i$ is at most $O(\sqrt n)$. We give a polynomial-time algorithm based on partial coloring and semidefinite programming to find such $x$. Our techniques open a new avenue to use tools from communication complexity and information theory to study discrepancy. The proof of our main result combines a simple compression scheme for transcripts of repeated (quantum) communication protocols with quantum state purification, the Holevo bound from quantum information, and tools from sketching and dimensionality reduction. Our approach also offers a promising avenue to resolve the Matrix Spencer conjecture completely -- we show it is implied by a natural conjecture in quantum communication complexity.


翻译:我们开发了差异最小化和(量)通信复杂性之间的新联系。 作为一种应用, 我们解决了MITSpencer预测中一个非常特殊的例子。 特别是, 我们展示了每套对称美元和美元总基数( $A_ 1,\ldots, A_ n$, A_ 美元与$A_ i ⁇ \\ leq 1美元和 $A_ iq\ i1/4美元 美元之间的新联系。 我们的技术为使用通信复杂程度和信息理论的工具来研究差异开辟了新的途径。 我们的主要结果证据是, 一个简单的压缩计划, 用于重复( Quantum) 通信协议的记录, 与量子状态净化, 最大A_ i A 美元最高为O(\\ sqrt n) 美元。 我们给出了基于部分颜色和半确定值程序来找到这种美元。 我们给出的多元时间算法算算算法, 我们从一个有希望的直观的直观的直观的直观信息, 和直观的直观的直观的直观矩阵工具, 展示了我们从直观的直观的直观的直观的直观的直观路径。

0
下载
关闭预览

相关内容

这个新版本的工具会议系列恢复了从1989年到2012年的50个会议的传统。工具最初是“面向对象语言和系统的技术”,后来发展到包括软件技术的所有创新方面。今天许多最重要的软件概念都是在这里首次引入的。2019年TOOLS 50+1在俄罗斯喀山附近举行,以同样的创新精神、对所有与软件相关的事物的热情、科学稳健性和行业适用性的结合以及欢迎该领域所有趋势和社区的开放态度,延续了该系列。 官网链接:http://tools2019.innopolis.ru/
【硬核书】矩阵代数基础,248页pdf
专知会员服务
85+阅读 · 2021年12月9日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19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
已删除
将门创投
11+阅读 · 2019年7月4日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月16日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月15日
Arxiv
3+阅读 · 2017年12月1日
VIP会员
相关资讯
已删除
将门创投
11+阅读 · 2019年7月4日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员