Quantum Query Complexity and Distributed Computing ILLC Dissertation Series DS-2004-01 For further information about ILLC-publications, please contact Institute for Logic, Language and Computation Universiteit van Amsterdam Plantage Muidergracht 24 1018 TV Amsterdam phone: +31-20-525 6051 fax: +31-20-525 5206 e-mail:
[email protected] homepage: http://www.illc.uva.nl/ Quantum Query Complexity and Distributed Computing Academisch Proefschrift ter verkrijging van de graad van doctor aan de Universiteit van Amsterdam op gezag van de Rector Magnificus prof.mr. P.F. van der Heijden ten overstaan van een door het college voor promoties ingestelde commissie, in het openbaar te verdedigen in de Aula der Universiteit op dinsdag 27 januari 2004, te 12.00 uur door Hein Philipp R¨ohrig geboren te Frankfurt am Main, Duitsland. Promotores: Prof.dr. H.M. Buhrman Prof.dr.ir. P.M.B. Vit´anyi Overige leden: Prof.dr. R.H. Dijkgraaf Prof.dr. L. Fortnow Prof.dr. R.D. Gill Dr. S. Massar Dr. L. Torenvliet Dr. R.M. de Wolf Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica The investigations were supported by the Netherlands Organization for Sci- entific Research (NWO) project “Quantum Computing” (project number 612.15.001), by the EU fifth framework projects QAIP, IST-1999-11234, and RESQ, IST-2001-37559, the NoE QUIPROCONE, IST-1999-29064, and the ESF QiT Programme. Copyright c 2003 by Hein P. R¨ohrig Revision 411 ISBN: 3–933966–04–3 v Contents Acknowledgments xi Publications xiii 1 Introduction 1 1.1 Computation is physical . 1 1.2 Quantum mechanics . 2 1.2.1 States .