广义量子干涉原理与对偶计算机

在本文中,我们提出量子系统的一个广义量子干涉原理,并基于此提出一种新型计算装置——对偶计算机,它在原理上可能胜过经典计算机与量子计算机。根据广义量子干涉原理,量子干涉的本质在于量子系统自身的子波之间的干涉。这里所考虑的量子系统可以是任一量子系统:单个微观粒子、诸如原子或分子之类的复合量子系统,或者少数量子客体(如两个独立光子)的松散集合。在对偶计算机中,对偶计算机之波被拆分为若干子波并经由不同路径,在各路径上执行不同的计算门操作。这些子波随后重新合束发生干涉以给出计算结果。而量子计算机仅利用了量子客体的粒子性。在对偶计算机中,或许有可能仅用一次查询便从无序数据库中找到标记项,且所有 NP 完全问题都可能有多项式算法。给出了对偶计算机的两种原理验证设计:巨分子方案与非线性量子光学方案。我们还提出了思想实验以检验相关基本问题,即部分波函数的测量效率。