論文の概要: Atomicity in Distributed Quantum Computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.18592v1
• Date: Mon, 29 Apr 2024 11:04:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-04-30 13:57:37.669633
• Title: Atomicity in Distributed Quantum Computing
• Title（参考訳）: 分散量子コンピューティングにおける原子性
• Authors: Zhicheng Zhang, Mingsheng Ying,
• Abstract要約: 原子性は分散コンピューティングにおいてユビキタスな仮定であり、その下ではアクションは不可分であり、シーケンシャルに現れる。 量子コンピューティングでは、原子性はまだ一般的に仮定されているが、本質的な研究は行われていない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.042810171786408
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Atomicity is a ubiquitous assumption in distributed computing, under which actions are indivisible and appear sequential. In classical computing, this assumption has several theoretical and practical guarantees. In quantum computing, although atomicity is still commonly assumed, it has not been seriously studied, and a rigorous basis for it is missing. Classical results on atomicity do not directly carry over to distributed quantum computing, due to new challenges caused by quantum entanglement and the measurement problem from the underlying quantum mechanics. In this paper, we initiate the study of atomicity in distributed quantum computing. A formal model of (non-atomic) distributed quantum system is established. Based on the Dijkstra-Lamport condition, the system dynamics and observable dynamics of a distributed quantum system are defined, which correspond to the quantum state of and classically observable events in the system, respectively. Within this framework, we prove that local actions can be regarded as if they were atomic, up to the observable dynamics of the system.
• Abstract（参考訳）: 原子性は分散コンピューティングにおいてユビキタスな仮定であり、その下ではアクションは不可分であり、シーケンシャルに現れる。 古典コンピューティングでは、この仮定にはいくつかの理論的および実践的な保証がある。 量子コンピューティングでは、原子性はまだ一般的に仮定されているが、本質的な研究は行われておらず、厳密な基礎が欠落している。 量子エンタングルメントによる新たな課題と、基礎となる量子力学による測定問題により、原子性に関する古典的な結果は、分散量子コンピューティングに直接引き継がれない。 本稿では,分散量子コンピューティングにおける原子性の研究を開始する。 非原子分散量子系の形式モデルが確立される。 Dijkstra-Lamport条件に基づき、分散量子系の系力学と観測可能な力学が定義され、それぞれ系の量子状態と古典的に観測可能な事象に対応する。 この枠組みでは, 局所的な動作が, システムの観測可能な力学まで, 原子状態とみなすことが可能であることを証明している。

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