論文の概要: Quantum complexity in gravity, quantum field theory, and quantum information science
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.10753v1
- Date: Thu, 13 Mar 2025 18:00:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-17 13:05:25.474225
- Title: Quantum complexity in gravity, quantum field theory, and quantum information science
- Title（参考訳）: 重力、量子場理論、量子情報科学における量子複雑性
- Authors: Stefano Baiguera, Vijay Balasubramanian, Pawel Caputa, Shira Chapman, Jonas Haferkamp, Michal P. Heller, Nicole Yunger Halpern,
- Abstract要約: 量子複雑性(Quantum complexity)は、限られたリソースを使用して状態の作成、あるいはユニタリの実装の難しさを定量化する。
異なるコミュニティが異なるツールを量子複雑性に適用し、複雑さを異なる方法で定義する。
我々は、複雑さの複数の定義と、それらの重要な特性と応用をカバーしています。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Quantum complexity quantifies the difficulty of preparing a state, or implementing a unitary, using limited resources. Over the past decade, quantum-complexity research has surged. Applications range from quantum computation to condensed matter and quantum gravity. Different communities apply different tools to quantum complexity, as well as define complexity differently. This review bridges the disciplines' approaches. We cover multiple definitions of complexity, as well as their key properties and applications. In quantum information, random quantum circuits proved to be an invaluable tool in extracting properties of the complexity growth of discrete quantum circuits. In quantum many-body systems and quantum field theory (QFT), complexity is defined geometrically through geodesics. Complexity can be defined also in terms of state or operator spreading and tensor-network concepts. In addition to reviewing these approaches, we outline applications to simple quantum systems, quantum many-body models and QFTs, including conformal field theories (CFTs). Finally, we detail the relationship between complexity and gravitational observables within the anti-de Sitter-space (AdS)/CFT correspondence. This review thereby integrates recent quantum-complexity advances across fields.
- Abstract（参考訳）: 量子複雑性(Quantum complexity)は、限られたリソースを使用して状態の作成、あるいはユニタリの実装の難しさを定量化する。
過去10年間で、量子複雑度の研究が急増した。
応用は量子計算から凝縮物質、量子重力まで様々である。
異なるコミュニティが異なるツールを量子複雑性に適用し、複雑さを異なる方法で定義する。
このレビューは規律のアプローチを橋渡しします。
我々は、複雑さの複数の定義と、それらの重要な特性と応用をカバーしています。
量子情報において、ランダム量子回路は離散量子回路の複雑性成長の性質を抽出する上で重要なツールであることが証明された。
量子多体系と量子場論(QFT)において、複雑性は測地学を通して幾何学的に定義される。
複雑性は状態や作用素の拡散やテンソルネットワークの概念の観点からも定義できる。
これらのアプローチの見直しに加えて、簡単な量子システム、量子多体モデル、および共形場理論(CFT)を含むQFTへの応用について概説する。
最後に、反デジッタ空間(AdS)/CFT対応における複雑性と重力観測値の関係を詳述する。
このレビューは、近年のフィールド間の量子複雑化の進展を統合するものである。
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