<html xmlns:v="urn:schemas-microsoft-com:vml" xmlns:o="urn:schemas-microsoft-com:office:office" xmlns:w="urn:schemas-microsoft-com:office:word" xmlns:m="http://schemas.microsoft.com/office/2004/12/omml" xmlns="http://www.w3.org/TR/REC-html40"><head><META HTTP-EQUIV="Content-Type" CONTENT="text/html; charset=us-ascii"><meta name=Generator content="Microsoft Word 15 (filtered medium)"><style><!--
/* Font Definitions */
@font-face
        {font-family:"Cambria Math";
        panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4;}
@font-face
        {font-family:Calibri;
        panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4;}
/* Style Definitions */
p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal
        {margin:0in;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;}
a:link, span.MsoHyperlink
        {mso-style-priority:99;
        color:#0563C1;
        text-decoration:underline;}
a:visited, span.MsoHyperlinkFollowed
        {mso-style-priority:99;
        color:#954F72;
        text-decoration:underline;}
span.EmailStyle17
        {mso-style-type:personal-compose;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        color:windowtext;}
.MsoChpDefault
        {mso-style-type:export-only;
        font-family:"Calibri",sans-serif;}
@page WordSection1
        {size:8.5in 11.0in;
        margin:1.0in 1.0in 1.0in 1.0in;}
div.WordSection1
        {page:WordSection1;}
--></style><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapedefaults v:ext="edit" spidmax="1026" />
</xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapelayout v:ext="edit">
<o:idmap v:ext="edit" data="1" />
</o:shapelayout></xml><![endif]--></head><body lang=EN-US link="#0563C1" vlink="#954F72"><div class=WordSection1><p class=MsoNormal>Umesh Vazirani from UC Berkeley<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal>Monday, April 23, 2018 - 12:30pm<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal>Computer Science - Room 105<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal>Host: Sanjeev Arora <o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p>&nbsp;</o:p></p><p class=MsoNormal>&#8220;Quantum Supremacy&#8221; and the Complexity of Random Circuit Sampling<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p>&nbsp;</o:p></p><p class=MsoNormal>A critical goal for the field of quantum computation is quantum supremacy -- a demonstration of any quantum computation that is prohibitively hard for classical computers. Besides dispelling any skepticism about the viability of quantum computers, quantum supremacy also provides a test of quantum theory in the realm of high complexity. A leading near-term candidate, put forth by the Google/UCSB team, is sampling from the probability distributions of randomly chosen quantum circuits, called Random Circuit Sampling (RCS).<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p>&nbsp;</o:p></p><p class=MsoNormal>While RCS was defined with experimental realization in mind (the first results are expected later this year), we give the first complexity-theoretic evidence of classical hardness of RCS, placing it on par with the best theoretical proposals for supremacy. Specifically, we show that RCS satisfies an average-case hardness condition -- computing output probabilities of typical quantum circuits is as hard as computing them in the worst-case, and therefore #P-hard. Our reduction exploits the polynomial structure in the output amplitudes of random quantum circuits, enabled by the Feynman path integral. We also describe a new verification measure which in some formal sense maximizes the information gained from experimental samples.<o:p></o:p></p><p class=MsoNormal><o:p>&nbsp;</o:p></p><p class=MsoNormal>Based on joint work with Adam Bouland, Bill Fefferman and Chinmay Nirkhe.<o:p></o:p></p></div></body></html>