BQP-completeness of scattering in scalar quantum field theory
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Notice bibliographique
Résumé
Recent work has shown that quantum computers can compute scattering probabilities in massive quantum field theories, with a run time that is polynomial in the number of particles, their energy, and the desired precision. Here we study a closely related quantum field-theoretical problem: estimating the vacuum-to-vacuum transition amplitude, in the presence of spacetime-dependent classical sources, for a massive scalar field theory in (1+1) dimensions. We show that this problem is BQP-hard; in other words, its solution enables one to solve any problem that is solvable in polynomial time by a quantum computer. Hence, the vacuum-to-vacuum amplitude cannot be accurately estimated by any efficient classical algorithm, even if the field theory is very weakly coupled, unless BQP=BPP. Furthermore, the corresponding decision problem can be solved by a quantum computer in a time scaling polynomially with the number of bits needed to specify the classical source fields, and this problem is therefore BQP-complete. Our construction can be regarded as an idealized architecture for a universal quantum computer in a laboratory system described by massive phi^4 theory coupled to classical spacetime-dependent sources.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle