Skip to main content
Erschienen in: Quantum Information Processing 8/2013

01.08.2013

Partial adiabatic quantum search algorithm and its extensions

verfasst von: Jie Sun, Songfeng Lu, Fang Liu

Erschienen in: Quantum Information Processing | Ausgabe 8/2013

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this paper, we again discuss quantum search by partial adiabatic evolution, which was first proposed by Zhang et al. In contrast to previous conclusions, we show that partial adiabatic search does not improve the time complexity of a local adiabatic algorithm. Firstly, we show a variant of this algorithm and find that it is equivalent to the original partial adiabatic algorithm, in the sense of the same time complexity. But we give two alternate viewpoints on this “new” adiabatic algorithm—“global” adiabatic evolution and local adiabatic evolution approaches, respectively. Then, we discuss how global and local adiabatic quantum search can be recast in the framework of partial adiabatic search algorithm. It is found here that the former two algorithms could be considered as special cases of the later one when appropriately tuning the evolution interval of it. Also this implies the flexibility of quantum search based on partial adiabatic evolution.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Messiah, A.: Quantum Mechanics. Chap. XVII. Dover, New York (1999) Messiah, A.: Quantum Mechanics. Chap. XVII. Dover, New York (1999)
2.
Zurück zum Zitat Farhi, E., Goldstone, J., Gutmann, S., Lapan, J., Lundgren, A., Preda, D.: A quantum adiabatic evolution algorithm applied to random instances of an NP-complete problem. Science 292, 472 (2001)MathSciNetADSMATHCrossRef Farhi, E., Goldstone, J., Gutmann, S., Lapan, J., Lundgren, A., Preda, D.: A quantum adiabatic evolution algorithm applied to random instances of an NP-complete problem. Science 292, 472 (2001)MathSciNetADSMATHCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Reichardt, B.: The quantum adiabatic optimization algorithm and local minima. In: Proceedings of the 36th Annual ACM Symposium on Theory of Computing, 2004, Chicago, pp. 502–510 (2004). Reichardt, B.: The quantum adiabatic optimization algorithm and local minima. In: Proceedings of the 36th Annual ACM Symposium on Theory of Computing, 2004, Chicago, pp. 502–510 (2004).
4.
Zurück zum Zitat Altshuler, B., Krovi, H., Roland, J.: Adiabatic quantum optimization fails for random instances of NP-complete problems. arXiv:quant-ph/0908.2782 (2009) Altshuler, B., Krovi, H., Roland, J.: Adiabatic quantum optimization fails for random instances of NP-complete problems. arXiv:quant-ph/0908.2782 (2009)
5.
Zurück zum Zitat Dam, W.v., Mosca, M., Vazirani, U.: How powerful is adiabatic quantum computation? In: The 42rd Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science, 2001, Las Vegas. pp. 279–287 (2001) Dam, W.v., Mosca, M., Vazirani, U.: How powerful is adiabatic quantum computation? In: The 42rd Annual IEEE Symposium on Foundations of Computer Science, 2001, Las Vegas. pp. 279–287 (2001)
6.
Zurück zum Zitat Dickson, N.G., Amin, M.H.S.: Does adiabatic quantum optimization fail for NP-complete problems? Phys. Rev. Lett. 106(5), 050502 (2011)ADSCrossRef Dickson, N.G., Amin, M.H.S.: Does adiabatic quantum optimization fail for NP-complete problems? Phys. Rev. Lett. 106(5), 050502 (2011)ADSCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Choi, V.: Different adiabatic quantum optimization algorithms for the NP-complete exact cover problem. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108(7), E19–E20 (2011)ADSCrossRef Choi, V.: Different adiabatic quantum optimization algorithms for the NP-complete exact cover problem. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108(7), E19–E20 (2011)ADSCrossRef
8.
Zurück zum Zitat Grover, L.K.: Quantum mechanics helps in searching for a needle in a haystack. Phys. Rev. Lett. 79(2), 325 (1997)ADSCrossRef Grover, L.K.: Quantum mechanics helps in searching for a needle in a haystack. Phys. Rev. Lett. 79(2), 325 (1997)ADSCrossRef
9.
Zurück zum Zitat Farhi, E., Goldstone, J., Gutmann, S., Sipser, M.: Quantum Computation by Adiabatic, Evolution. arXiv:quant-ph/0001106 (2000) Farhi, E., Goldstone, J., Gutmann, S., Sipser, M.: Quantum Computation by Adiabatic, Evolution. arXiv:quant-ph/0001106 (2000)
11.
Zurück zum Zitat Åberg, J., Kult, D., Sjöqvist, E.: Robustness of the adiabatic quantum search. Phys. Rev. A 71(6), 060312(R) (2005)CrossRef Åberg, J., Kult, D., Sjöqvist, E.: Robustness of the adiabatic quantum search. Phys. Rev. A 71(6), 060312(R) (2005)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Tulsi, A.: Adiabatic quantum computation with a one-dimensional projector Hamiltonian. Phys. Rev. A 80(5), 052328 (2009)ADSCrossRef Tulsi, A.: Adiabatic quantum computation with a one-dimensional projector Hamiltonian. Phys. Rev. A 80(5), 052328 (2009)ADSCrossRef
13.
Zurück zum Zitat Zhang, Y.Y., Lu, S.F.: Quantum search by partial adiabatic evolution. Phys. Rev. A 82(3), 034304 (2010)ADSCrossRef Zhang, Y.Y., Lu, S.F.: Quantum search by partial adiabatic evolution. Phys. Rev. A 82(3), 034304 (2010)ADSCrossRef
14.
Zurück zum Zitat Zhang, Y.Y., Hu, H.P., Lu, S.F.: A quantum search algorithm based on partial adiabatic evolution. Chin. Phys. B 20(4), 040309 (2011)ADSCrossRef Zhang, Y.Y., Hu, H.P., Lu, S.F.: A quantum search algorithm based on partial adiabatic evolution. Chin. Phys. B 20(4), 040309 (2011)ADSCrossRef
15.
Zurück zum Zitat Zalka, C.: Grover’s quantum searching algorithm is optimal. Phys. Rev. A 60(4), 2746 (1999)ADSCrossRef Zalka, C.: Grover’s quantum searching algorithm is optimal. Phys. Rev. A 60(4), 2746 (1999)ADSCrossRef
16.
Zurück zum Zitat Tong, D.M., Singh, K., Kwek, L.C.: Sufficiency criterion for the validity of the adiabatic approximation. Phys. Rev. Lett. 98(15), 150402 (2007)ADSCrossRef Tong, D.M., Singh, K., Kwek, L.C.: Sufficiency criterion for the validity of the adiabatic approximation. Phys. Rev. Lett. 98(15), 150402 (2007)ADSCrossRef
17.
Zurück zum Zitat Amin, M.H.S., Averin, D.V.: Decoherence in adiabatic quantum computation. Phys. Rev. A 79(2), 022107 (2009)ADSCrossRef Amin, M.H.S., Averin, D.V.: Decoherence in adiabatic quantum computation. Phys. Rev. A 79(2), 022107 (2009)ADSCrossRef
18.
Zurück zum Zitat Childs, A.M., Farhi, E., Preskill, J.: Robustness of adiabatic quantum computation. Phys. Rev. A 65(1), 012322 (2001)ADSCrossRef Childs, A.M., Farhi, E., Preskill, J.: Robustness of adiabatic quantum computation. Phys. Rev. A 65(1), 012322 (2001)ADSCrossRef
Metadaten
Titel
Partial adiabatic quantum search algorithm and its extensions
verfasst von
Jie Sun
Songfeng Lu
Fang Liu
Publikationsdatum
01.08.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Quantum Information Processing / Ausgabe 8/2013
Print ISSN: 1570-0755
Elektronische ISSN: 1573-1332
DOI
https://doi.org/10.1007/s11128-013-0557-1

Weitere Artikel der Ausgabe 8/2013

Quantum Information Processing 8/2013 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt