量子元胞自动机、黑洞热力学与量子复杂性定律
量子物理
2019-10-03 v1
摘要
本文引入了一种基于使用局域酉算子演化量子比特张量积的量子元胞自动机(QCAs)新形式体系。随后利用该形式体系分析并验证了若干猜想——这些猜想源于量子计算复杂性理论与经典热力学之间的形式类比，且近期出现在黑洞物理背景下。特别地，我们研究了此类 QCAs 中存在的表观共振与热化效应，并证明演化算符的量子电路复杂性、平衡 QCA 态的经典熵以及 QCA 的特征平衡时间之间预期的指数关系，在该新模型中均成立。最后，通过建立与均值遍历定理及 k-局域量子系统遍历性的显式数学联系，为这一经验关系及其与黑洞热力学的关系提供了严格解释。
引用
@article{arxiv.1910.00578,
title = {Quantum Cellular Automata, Black Hole Thermodynamics, and the Laws of Quantum Complexity},
author = {Ruhi Shah and Jonathan Gorard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.00578},
year = {2019}
}