論文の概要: Entangled quantum cellular automata, physical complexity, and Goldilocks rules

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.01763v3
• Date: Tue, 16 Mar 2021 01:40:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-21 05:04:17.099447
• Title: Entangled quantum cellular automata, physical complexity, and Goldilocks rules
• Title（参考訳）: 量子セルオートマトン、物理複雑性、ゴールディロック規則
• Authors: Logan E. Hillberry, Matthew T. Jones, David L. Vargas, Patrick Rall, Nicole Yunger Halpern, Ning Bao, Simone Notarnicola, Simone Montangero, Lincoln D. Carr
• Abstract要約: 量子セルオートマトン (QCA) は複雑性科学の分野で複雑であることを示す。 QCAは、活動と停滞のバランスをとることで定義する「ゴールドロックルール」の下で進化するときに複雑さを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.33727511459109777
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Cellular automata are interacting classical bits that display diverse emergent behaviors, from fractals to random-number generators to Turing-complete computation. We discover that quantum cellular automata (QCA) can exhibit complexity in the sense of the complexity science that describes biology, sociology, and economics. QCA exhibit complexity when evolving under "Goldilocks rules" that we define by balancing activity and stasis. Our Goldilocks rules generate robust dynamical features (entangled breathers), network structure and dynamics consistent with complexity, and persistent entropy fluctuations. Present-day experimental platforms -- Rydberg arrays, trapped ions, and superconducting qubits -- can implement our Goldilocks protocols, making testable the link between complexity science and quantum computation exposed by our QCA.
• Abstract（参考訳）: セルオートマトンは、フラクタルから乱数生成器、チューリング完全計算に至るまで、様々な創発的な振る舞いを示す古典ビットと相互作用する。 量子セルオートマトン(qca)は生物学、社会学、経済学を記述した複雑性科学の意味で複雑性を示すことができる。 QCAは、活動と停滞のバランスをとることで定義する「ゴールドロックルール」の下で進化するときに複雑さを示す。 我々のGoldilocksルールは、堅牢な動的特徴(絡み合った呼吸器)、ネットワーク構造と複雑性に整合した力学、永続的なエントロピー変動を生成する。 現在の実験プラットフォーム(Rydberg配列、閉じ込められたイオン、超伝導量子ビット)は、Goldilocksプロトコルを実装し、複雑性科学とQCAが公開する量子計算の関連性をテストすることができる。

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