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流体的量子计算：我们在哪里站立？
简介。- 量子计算是现代科学最引起的主题之一，至少对于选定的应用程序，具有壮观应用的承诺远远超出了古典电子计算机的影响力[1]。量子计算的宣言可以追溯到理查德·费曼（Richard Feynman）的时代制作论文，他在其中著名地观察到物理学“不经典”，因此应该在量子计算机上进行模拟[2]。在Feynman的观察之后，在1980年代进行了关于量子计算的早期理论工作，例如，Deutsch在量子，通用量子计算机与教会繁琐原则之间的联系[3]之间的联系。然后，随着Shor's Algo-Rithm用于整数保理和Grover的搜索算法在1990年代的中间，研究领域也从理论工作和量子计算硬件方面收集了显着的动力。自[4-6]以来，量子计算的研究领域一直在增长。在量子计算机的应用方面，量子多体系统的模拟由于其科学和工业应用以及与量子硬件的相对紧密的联系，因此受到了最大的关注。从这个角度来看，我们将专注于一个较少的人迹罕至的轨道，即使用量子计算机来模拟经典流体1。到此为止，让我们参考由
量子干涉仪作为量子计算机
Richard Feynman [1]在他的演讲中，在1981年在MIT上举行的计算物理学的第一次讲话中，观察到，以有效的方式对经典概率计算机进行模拟的一般量子进化似乎是不可能的。 他指出，与自然进化相比，量子进化的任何经典模拟似乎都涉及时间放缓，因为以经典术语描述不断发展的量子状态所需的信息量会呈指数呈指数增长。 但是，Feynman并没有将这一事实视为障碍，而是将其视为机会。 他认为，如果它需要太多的计算才能确定复杂的多粒子间间实验中会发生什么，那么建立这样的实验并测量结果的行为就是进行复杂的计算。 的确，所有量子多部分干涉仪都是量子组合，并且一些有趣的计算问题可能基于估计这些干扰器中的内相移。 这种方法导致了量子算法的统一图，并已由Cleve等人详细讨论。 [2]。 让我们从量子间间的教科书示例开始，即双缝实验，在更现代的版本中，它可以按照手机干涉法进行改写（见图，请参见图。 1）。Richard Feynman [1]在他的演讲中，在1981年在MIT上举行的计算物理学的第一次讲话中，观察到，以有效的方式对经典概率计算机进行模拟的一般量子进化似乎是不可能的。他指出，与自然进化相比，量子进化的任何经典模拟似乎都涉及时间放缓，因为以经典术语描述不断发展的量子状态所需的信息量会呈指数呈指数增长。但是，Feynman并没有将这一事实视为障碍，而是将其视为机会。他认为，如果它需要太多的计算才能确定复杂的多粒子间间实验中会发生什么，那么建立这样的实验并测量结果的行为就是进行复杂的计算。的确，所有量子多部分干涉仪都是量子组合，并且一些有趣的计算问题可能基于估计这些干扰器中的内相移。这种方法导致了量子算法的统一图，并已由Cleve等人详细讨论。[2]。让我们从量子间间的教科书示例开始，即双缝实验，在更现代的版本中，它可以按照手机干涉法进行改写（见图1）。
流体的量子计算
引言：量子计算是现代科学中最热门的话题之一，它所有望实现的惊人应用远远超出了传统电子计算机的能力范围，至少在某些应用领域是如此 [1]。量子计算的宣言可以追溯到理查德·费曼 (Richard Feynman) 的划时代论文，他在论文中提出了著名的观点：物理学“不是经典的”，因此应该在量子计算机上进行模拟 [2]。根据费曼的观察，量子计算的早期理论工作是在 20 世纪 80 年代进行的，例如 Deutsch 关于量子理论、通用量子计算机和丘奇-图灵原理之间联系的研究 [3]。随后，随着 20 世纪 90 年代中期 Shor 的整数因式分解算法和 Grover 的搜索算法的发表，该研究领域在理论工作和量子计算硬件方面都获得了显著的发展势头。从那时起，量子计算的研究领域一直在持续增长 [4–6]。在量子计算机的应用方面，量子多体系统的模拟最受关注，因为它具有科学和工业应用价值，而且与量子硬件的联系相对紧密，正如费曼最初的提议一样。然而，在本期《观点》中，我们将重点关注一条鲜为人知的领域，即使用量子计算机模拟经典流体 1 。为此，让我们参考由以下四个象限定义的物理计算平面：
是时候重新考虑量子重力了吗？ - UCL发现
在涉及Quante的问题或不量化重力领域的问题时，Dewitt也没有完全说服，得出的结论是：“在游戏的当前阶段，两种可能性之间几乎没有选择。” 70年的不同之处。今天，要找到一个认真考虑不量化引力场的可能性的研究人员将具有挑战性。有一条清晰的界限，尽管不是Dewitt的论文和几乎一致的当代观点，即我们必须量化重力。5–7重力研究基金会的创始人罗杰·巴布森（Roger Babson）向阿格纽·巴恩森（Agnew Bahnson）展示了这篇文章，后者将继续资助许多倡议，包括著名的1957年教堂山会议。8，是否在那里，是否要量化引力场的问题是由德威特，伯格曼，惠勒，惠勒，萨利克，罗森菲尔德，费曼，菲尔曼，路易斯·维滕（Ed Ed Witten的父亲）等人强烈辩论的。是Feynman提出了量化
自然力 – 基本相互作用（第三部分） - qcd
“量子色动力学”（QCD）是夸克和胶子之间强相互作用的理论；它的建模类似于 QED；夸克和胶子的动力学由 QCD 拉格朗日量控制，并通过费曼图可视化；一个基本图表是：
基于自上而下的思想创造量子处理器——量子计算机问题的另一种可能解决方案
创建一个按照量子物理定律运行的处理器的想法是由 R. Feynman 在 20 世纪 80 年代发表的文章中提出并证实的 [1,2]。证实该想法的原因是，人们得出的结论是，传统机器的内存资源和速度不足以解决量子问题。这一事实可以从定性层面说明如下。一个由 n 个具有两种状态（自旋为 1/2）的粒子组成的系统有 2 n 个基态。在解决特定问题的过程中，需要设置（写入计算机内存）这些状态的 2 n 个振幅，并执行相应的计算。由于 n 原则上可以是一个很大的数字，因此在解决问题的过程中需要操作的状态数也将是这样的。最终，这会导致计算操作中出现难以克服的障碍。基于这一负面结果，R. Feynman 提出量子计算机可能具有能够解决量子问题的特性。关于提出创建量子计算机问题的动机，上面已经提到，可能应该补充一点，这种需求与不可计算的普遍问题有关
![arxiv：2401.16208v1 [hep-ph] 2024年1月29日](/simg/g:\will\search\icon\source\c\c892bb3e7837bb02ea448926724b7b4181832ccc.webp)
arxiv：2401.16208v1 [hep-ph] 2024年1月29日
量子算法最近成为有希望解决粒子物理领域复杂问题的有前途的途径[1]。在高能量壁炉中发生的事件，例如CERN的大型强子对撞机（LHC），通常通过根据其子过程的特征能量量表进行分解来分析它们。在这方面，量子算法在粒子物理学中的最新应用已经考虑了碰撞的特定方面。例如，已经探索了量子算法以进行轨道重建[2、3、4]和喷气聚类[5、6、7、8]，包括分析在培养基中[9，10，11]中的JET形成。的应用还包括Parton阵雨[12、13、14]，量子机学习[15、16、17]的模拟以及Parton密度的确定[18]。在大多数理论方面，量子算法已被用于评估螺旋性振幅[19]和基本过程的颜色代数[20]，并已应用于选择Multiloop Feynman Dia-Grams的因果构型[21，22，22，23，23，24]。这也关注量子积分器[25，26，27]，包括它们在循环Feynman积分中的应用[28]。
高中生学生 - 感知和意识 -
检查。论文是：•Max Planck 23。4。1858 Kiel•Arnold Sommerfeld 5.12。 1868Königsberg•Albert Einstein 14。 3。 1879 ULM•Ernest Rutherford 30。 8。 1871 Spring Grove•Max Burn 11 12. 1882 Breslau•James Franck 26。 8。 1882 Hamburg•Niels Bohr 7。 10。 1885哥本哈根•ErwinSchrödinger12。 8。 1887 VIENNA•WOLFGANG PAULI 25。 4。 1900维也纳•Werner Heisenberg 5.12。 1901Würzburg•Enrico Fermi 29。 9。 1901罗马•Paul Dirac 8。 8。 1902 Bristol•Pascual Jordan 18。 10。 1902 Hannover•Lew Landau 22。 1。 1908年巴库•约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）9。 7。 1911佛罗里达•理查德·费曼（Richard Feynman）11。 5。 1918皇后区，纽约•朱利安·施温格12。 2。 1918纽约市1858 Kiel•Arnold Sommerfeld 5.12。1868Königsberg•Albert Einstein 14。 3。 1879 ULM•Ernest Rutherford 30。 8。 1871 Spring Grove•Max Burn 11 12. 1882 Breslau•James Franck 26。 8。 1882 Hamburg•Niels Bohr 7。 10。 1885哥本哈根•ErwinSchrödinger12。 8。 1887 VIENNA•WOLFGANG PAULI 25。 4。 1900维也纳•Werner Heisenberg 5.12。 1901Würzburg•Enrico Fermi 29。 9。 1901罗马•Paul Dirac 8。 8。 1902 Bristol•Pascual Jordan 18。 10。 1902 Hannover•Lew Landau 22。 1。 1908年巴库•约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）9。 7。 1911佛罗里达•理查德·费曼（Richard Feynman）11。 5。 1918皇后区，纽约•朱利安·施温格12。 2。 1918纽约市1868Königsberg•Albert Einstein 14。3。1879 ULM•Ernest Rutherford 30。 8。 1871 Spring Grove•Max Burn 11 12. 1882 Breslau•James Franck 26。 8。 1882 Hamburg•Niels Bohr 7。 10。 1885哥本哈根•ErwinSchrödinger12。 8。 1887 VIENNA•WOLFGANG PAULI 25。 4。 1900维也纳•Werner Heisenberg 5.12。 1901Würzburg•Enrico Fermi 29。 9。 1901罗马•Paul Dirac 8。 8。 1902 Bristol•Pascual Jordan 18。 10。 1902 Hannover•Lew Landau 22。 1。 1908年巴库•约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）9。 7。 1911佛罗里达•理查德·费曼（Richard Feynman）11。 5。 1918皇后区，纽约•朱利安·施温格12。 2。 1918纽约市1879 ULM•Ernest Rutherford 30。8。1871 Spring Grove•Max Burn 11 12.1882 Breslau•James Franck 26。8。1882 Hamburg•Niels Bohr 7。10。1885哥本哈根•ErwinSchrödinger12。8。1887 VIENNA•WOLFGANG PAULI 25。 4。 1900维也纳•Werner Heisenberg 5.12。 1901Würzburg•Enrico Fermi 29。 9。 1901罗马•Paul Dirac 8。 8。 1902 Bristol•Pascual Jordan 18。 10。 1902 Hannover•Lew Landau 22。 1。 1908年巴库•约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）9。 7。 1911佛罗里达•理查德·费曼（Richard Feynman）11。 5。 1918皇后区，纽约•朱利安·施温格12。 2。 1918纽约市1887 VIENNA•WOLFGANG PAULI 25。4。1900维也纳•Werner Heisenberg 5.12。1901Würzburg•Enrico Fermi 29。 9。 1901罗马•Paul Dirac 8。 8。 1902 Bristol•Pascual Jordan 18。 10。 1902 Hannover•Lew Landau 22。 1。 1908年巴库•约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）9。 7。 1911佛罗里达•理查德·费曼（Richard Feynman）11。 5。 1918皇后区，纽约•朱利安·施温格12。 2。 1918纽约市1901Würzburg•Enrico Fermi 29。9。1901罗马•Paul Dirac 8。8。1902 Bristol•Pascual Jordan 18。10。1902 Hannover•Lew Landau 22。1。1908年巴库•约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）9。7。1911佛罗里达•理查德·费曼（Richard Feynman）11。5。1918皇后区，纽约•朱利安·施温格12。2。1918纽约市
![arxiv：2303.04818v2 [hep-ph] 2023年12月1日](/simg/g:\will\search\icon\source\7\7418f96bdb8fdb2a2fd548180bcc9ca31b7b10a5.webp)
arxiv：2303.04818v2 [hep-ph] 2023年12月1日
量子计算具有广泛的兴趣，因为它为从素数分解[1]到非结构化搜索[2]提供了指数或多项式加速。量子计算机的自然使用是对其他量子系统的模拟，在计算化学中具有众所周知的应用[3，4]和冷凝物质物理学[5，6]。近年来已经看到了量子计算机在基于晶格的Quanty场理论（QFT）模拟中提出的应用（参见参考文献。[7，8]及其参考文献，包括量子染色体动力学的模拟（QCD），该理论描述了夸克和胶子的基本相互作用。晶格QCD非常适合研究QCD的低能量（子GEV）行为，但是晶格尺寸的计算成本的迅速增加使得QCD QCD极具挑战性，可用于模拟碰撞，以在诸如大型Hadron Collider（例如LHC）等较高的高级胶卷中探测的最短长度量表（LHC）。在这些能量下，QCD耦合常数αs变小，因此扰动计算成为选择的方法。使用量子计算机在扰动QCD中模拟硬散射过程已在很大程度上尚未探索。一种模拟量子计算机上通用扰动QCD进程的方法仍然缺失，但由于多种原因是可取的。其次，此功能还意味着量子模拟可以很好地适合对具有高质量最终状态的过程具有完全干扰效应的计算。每个贡献都可以分解为颜色部分和运动部分。This may be in part because the aims of perturbative QFT calculations differ from the aims of most quantum simulations: most quantum simulations (including lattice QCD) aim to take a known Hamiltonian and use it to perform the (unitary) evolution of a quantum system, whereas perturbative QFT calculations aim to calculate the (Hermitian, but not unitary) transition matrix describing the scattering of specified external states and hence研究基本颗粒的产生或衰减。首先，扰动QCD计算需要评估许多不可观察的中间状态的贡献，这使得这种计算使自然候选者从量子计算机操纵量子状态的折叠的能力中受益。第三，通用扰动QCD过程的量子模拟可以通过利用已知量子算法（例如量子振幅估计）提供的加速度来提高扰动QCD预测的速度和精度[9-12]。本文的目的是采取步骤使用量子计算机模拟通用扰动QCD进程。扰动QCD中的计算可以通过求和Feynman图的贡献来执行。颜色部分比运动部分更简单，并且实际上存在有效的程序[13 - 18]，用于计算经典计算机上的颜色因子。尽管如此，颜色部分仍然提出了在量子计算机上模拟扰动QCD过程的一些通用挑战。1作为例如，形成量子计算机的量子门必须始终是统一的，而feynman规则（颜色和运动学部分都）描述了Feynman图的组成部分，并非完全单位。这意味着颜色部分提供了一个有用的简化设置，可以使用该设置来开发Feynman图的量子计算的框架，因此它们将成为当前工作的重点。本文的主要结果是两个量子门Q和G，它们分别代表了描述Quark-gluon和Triple-Gluon相互作用顶点的Feynman规则的颜色部分。要实施这些门，我们介绍了一个单位化寄存器U的新概念，该概念可以模拟夸克和胶子的非空间相互作用。