量子机器人及其环境

描述量子机器人及其与量子系统环境的相互作用，并说明其研究合理性。量子机器人是一种移动量子系统，其载有量子计算机及所需辅助系统。量子机器人执行任务，其目标包括对环境状态作指定改变或对 environment 进行测量。每项任务由交替的计算阶段与动作阶段组成。计算阶段活动包括确定下一阶段要执行的动作以及可能记录邻域环境系统状态信息。动作阶段活动包括量子机器人运动及邻域环境系统状态改变。使用离散时空描述量子机器人模型及其与环境相互作用。每项任务关联一个单时间步动力学的酉步算子 T。T = T_{a}+T_{c} 是动作阶段与计算阶段步算子之和。给出 T_{a} 和 T_{c} 应满足的条件，并将演化描述为已完成阶段输入与输出态的路径和。分析了一个对极简环境执行测量的任务实例。给出该任务的决策树，并按阶段路径和进行讨论。可见树中阶段步无确定时间或时长，且树描述和中各路径的连续阶段步。