- 四张卡:
- 稀疏卡:s 个非零振幅只在 s 条根到叶路径的并集(≤ sn 个节点)放旋转 → 朴素 O(sn²);Ramacciotti–Turco(PRA 2024)合并同类旋转 → O(sn)、零辅助比特;支撑未知 → Oracle 搜索 O(√(Ns)·n)
- 分布卡:均匀 |U_N⟩ = (1/√N)·Σ|j⟩ = |+⟩^⊗n,n 个 Hadamard;正态按尾界 Σ_{k>t} e^{−k²/2σ²} ≤ (σ²/t)·e^{−t²/2σ²} 截断,t = σ·√(2·ln(2/ε)) 后走稀疏路线;幂律 α>1 尾界 t^{1−α}/(α−1) → 截断点与 N 无关
- 低纠缠卡:MPS 与阶梯形电路等价,键维度 χ → 门数 O(n·χ²);χ = O(1) → O(n)
- 最优深度卡:Zhang–Li–Yuan(PRL 2022)任意态 Θ(n) 深度、代价 O(2ⁿ) 辅助比特;s-稀疏态深度 Θ(log(ns))、辅助比特 O(ns·log s)
- 演算(代入数字):
1. 正态:ε = 0.01、σ = 10 → t = 10×√(2·ln 200) = 10×√10.60 ≈ 32.6 → 有效支撑 s = O(σ·√log(1/ε)) 个格点 → 门数 O(sn) = O(n²·polylog)
2. 幂律:α = 2、ε = 10⁻⁶ → t ≥ ((α−1)·ε)^{−1/(α−1)} = (10⁻⁶)⁻¹ = 10⁶,与 N 无关 → s = O(1) → 门数 O(n)
- 结果框:下界 Θ(2ⁿ) 只攻击无结构的任意态——稀疏、分布、低纠缠各兑换一个指数级折扣