論文の概要: Quantum states and quantum computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.15285v1
- Date: Tue, 3 Sep 2024 14:23:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-06 20:16:59.208555
- Title: Quantum states and quantum computing
- Title（参考訳）: 量子状態と量子コンピューティング
- Authors: Mohammad Vahid Takook, Ali Mohammad-Djafari,
- Abstract要約: 量子論において、量子状態 $vert alpha,trangle$ はヒルベルト空間内で進化している状態にあり、系の現実を固有の不確実性で表している。
本稿では,量子場理論の基本概念と量子コンピューティングとの相互関係を明らかにすることを目的とする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.104960878651584
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In classical theory, the physical systems are elucidated through the concepts of particles and waves, which aim to describe the reality of the physical system with certainty. In this framework, particles are mathematically represented by position vectors as functions of time, $\vec{x}(t)$, while waves are modeled by tensor fields in space-time, $\Phi(t, \vec{x})$. These functions are embedded in, and evolve within space-time. All information about the physical system are coded in these mathematical functions, upon which the classical technologies are developed. In contrast, quantum theory models the physical system using a quantum state $\vert \alpha ,t\rangle$, situated in an evolving within Hilbert space, portraying the system's reality with inherent uncertainty. Despite the probabilistic nature of reality observation, the quantum state $\vert \alpha ,t\rangle$ can be precisely determined due to the unitary principle, provided we know the initial state. Therefore, it can serve as a foundation for developing quantum technologies, which we call quantum state-tronics similar to electronics. This discussion focuses on quantum computation, given its expansive scope. One of the paramount challenges in quantum computing is the scarcity of individuals equipped with the requisite knowledge of quantum field theory and the training necessary for this field. This article aims to elucidate the fundamental concepts of quantum field theory and their interconnections with quantum computing, striving to simplify them for those engaged in quantum computing.
- Abstract（参考訳）: 古典理論では、物理系は粒子と波の概念によって解明される。
この枠組みでは、粒子は時間関数として位置ベクトル$\vec{x}(t)$で数学的に表現され、一方波動は時空のテンソル場$\Phi(t, \vec{x})$でモデル化される。
これらの関数は宇宙空間に埋め込まれ、時空内で進化する。
物理系に関する全ての情報はこれらの数学的機能にコード化され、そこで古典的な技術が開発されている。
対照的に、量子理論はヒルベルト空間内で進化している量子状態 $\vert \alpha ,t\rangle$ を用いて物理系をモデル化し、本質的な不確実性を持つ系の現実を描いている。
現実観測の確率論的性質にもかかわらず、量子状態 $\vert \alpha ,t\rangle$ は初期状態を知っているならばユニタリ原理により正確に決定できる。
したがって、これは電子工学に似た量子状態トロニクスと呼ばれる量子技術の基盤として機能する。
この議論は、その拡張範囲を考えると、量子計算に焦点を当てている。
量子コンピューティングにおける最重要課題の1つは、量子場理論の必須知識とこの分野に必要な訓練を備えた個人の不足である。
本稿では、量子場理論の基本概念と量子コンピューティングとの相互接続を解明し、量子コンピューティングに関わる人々のためにそれらを単純化することを目的とする。
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