論文の概要: The Quantum-Extended Church-Turing Thesis in Quantum Field Theory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.09000v1
• Date: Sat, 16 Sep 2023 14:04:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-19 17:50:48.510491
• Title: The Quantum-Extended Church-Turing Thesis in Quantum Field Theory
• Title（参考訳）: 量子場理論における量子拡張教会チューリング論
• Authors: Cameron Cianci
• Abstract要約: 量子拡張教会チューリング論は一般相対性理論を含む多くの物理理論で研究されている。 量子場論、粒子生成、消滅という決定的な特徴の1つは、量子拡張チャーチ・チューリング論に反しそうにないことを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The quantum-Extended Church-Turing thesis has been explored in many physical theories including general relativity but lacks exploration in quantum field theories such as quantum electrodynamics. Through construction of a computational model whose gate set mimics the interactions of QED, we demonstrate that one of the defining features of quantum field theory, particle creation and annihilation, is not likely to violate the quantum-Extended Church-Turing thesis. Through this computational model, it is shown that particle creation is likely only another form of quantum parallelism. However, whether or not the quantum-Extended Church-Turing thesis will hold for all computational devices in quantum field theories is still not known. For example, we briefly examine certain interactions in quantum electrodynamics which may create multi-qubit gates. These gates may have exponential complexity at the cost of being exponentially weak. This may in turn allow for computational advantage over traditional gate sets such as Clifford+T.
• Abstract（参考訳）: 量子拡張されたチャーチチューリング理論は一般相対性理論を含む多くの物理理論で研究されてきたが、量子電磁力学のような量子場理論では探索が欠けている。 ゲートセットがQEDの相互作用を模倣する計算モデルの構築を通じて、量子場理論、粒子生成、消滅という決定的な特徴の1つは、量子拡張教会・チューリング論に反するものではないことを実証する。 この計算モデルを通じて、粒子生成は量子並列論の別の形態である可能性が示されている。 しかし、量子拡張チャーチ・チューリング論が場の量子論における全ての計算装置に当てはまるかどうかはまだ分かっていない。 例えば、マルチキュービットゲートを生成する量子電磁力学における特定の相互作用を簡潔に検討する。 これらのゲートは指数的に弱いコストで指数関数的な複雑さを持つ。 これにより、クリフォード+Tのような伝統的なゲート集合よりも計算上の優位性が得られる。

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