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2013 | OriginalPaper | Buchkapitel

Grover’s Algorithm with Errors

verfasst von : Andris Ambainis, Artūrs Bačkurs, Nikolajs Nahimovs, Alexander Rivosh

Erschienen in: Mathematical and Engineering Methods in Computer Science

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Grover’s algorithm is a quantum search algorithm solving the unstructured search problem of size

n

in

$O(\sqrt{n})$

queries, while any classical algorithm needs

O

(

n

) queries [3].

However, if query has some small probability of failing (reporting that none of the elements are marked), then quantum speed-up disappears: no quantum algorithm can be faster than a classical exhaustive search by more than a constant factor [8].

We study the behaviour of Grover’s algorithm in the model there query may report

some

marked elements as unmarked (each marked element has its own error probability, independent of other marked elements).

We analyse the limiting behaviour of Grover’s algorithm for a large number of steps and prove the existence of limiting state

ρ

lim

. Interestingly, the limiting state is independent of error probabilities of individual marked elements. If we measure

ρ

lim

, the probability of getting one of the marked states

i

1

, …,

i

k

is

$\frac{k}{k+1}$

. We show that convergence time is

O

(

n

).

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Metadaten
Titel
Grover’s Algorithm with Errors
verfasst von
Andris Ambainis
Artūrs Bačkurs
Nikolajs Nahimovs
Alexander Rivosh
Copyright-Jahr
2013
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-642-36046-6_17