- 命题框:陪集态 |g+H⟩ = (1/√|H|)·Σ_{h∈H}|g+h⟩——随机陪集上的均匀叠加
- 推导步骤(逐行):
1. 制备均匀叠加(逐分量 QFT/Hadamard):(1/√|G|)·Σ_x|x⟩|0⟩
2. 一次 U_f:(1/√|G|)·Σ_x|x⟩|f(x)⟩——一次调用写入全部 |G| 个函数值(与经典逐点查询的根本区别)
3. 测第二寄存器得 c:与 c 相容的项 = (1/√|G|)·Σ_{h∈H}|g+h⟩·|c⟩,共 |H| 项、每项振幅 1/√|G|
4. 概率 = |H|×(1/|G|) = |H|/|G|;归一化(乘 √(|G|/|H|))→ |g+H⟩
- 演算(ℤ₁₂ 实例):每个函数值被测到的概率 = 3/12 = 1/4;每项振幅 1/√12 → 归一化后 1/√3;取陪集 1+H = {1,5,9} → |1+H⟩ = (|1⟩+|5⟩+|9⟩)/√3
- 注记(两条短行):不测、直接丢弃第二寄存器(取部分迹)统计相同;计算基下测陪集态 = 均匀随机群元素,不含任何 H 信息——必须换基
- 结果框:陪集态的平移不变群恰为 H(信息全在态里),但要在特征基下才能读出(下一页)