在量子计算机上模拟 0+1 维量子引力：迷你超空间量子宇宙学与量子场论中的世界线方法

量子计算机有望通过增强的计算能力和更有效的算法从根本上拓展计算科学。特别是量子计算可能在量子宇宙学领域产生巨大影响。量子宇宙学的目标是通过 Wheeler-DeWitt 方程或路径积分方法描述宇宙的演化，而无需首先表述完整的量子引力理论。量子计算机在此工作中的优势在于它能在洛伦兹空间中执行路径积分，且不需要在欧几里得引力中构造围道积分。此外，量子计算机在含费米子的系统上也能提供优势，而这类系统在经典计算机上难以分析。在本研究中，我们首先采用经典计算方法分析带有标量场的 Friedmann-Robertson-Walker 迷你超空间，并针对空间曲率和宇宙常数的多种不同取值可视化计算出的宇宙波函数。随后我们使用 IBM 的 Quantum Information Science Kit Python 库和变分量子本征求解器在量子计算机上研究相同系统。该框架也可推广到量子场论的世界线方法。