Quantum computation is the unique reversible circuit model for which bits are balls
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract The computational efficiency of quantum mechanics can be characterized in terms of the qubit circuit model, which is defined by a few simple properties: each computational gate is a reversible transformation in a connected matrix group; single wires carry quantum bits, i.e. states of a three-dimensional Bloch ball; states on two or more wires are uniquely determined by local measurement statistics and their correlations. In this paper, we ask whether other types of computation are possible if we relax one of those characteristics (and keep all others), namely, if we allow wires to be described by d -dimensional Bloch balls, where d is different from three. Theories of this kind have previously been proposed as possible generalizations of quantum physics, and it has been conjectured that some of them allow for interesting multipartite reversible transformations that cannot be realized within quantum theory. However, here we show that all such potential beyond-quantum models of computation are trivial: if d is not three, then the set of reversible transformations consists entirely of single-bit gates, and not even classical computation is possible. In this sense, qubit quantum computation is an island in theoryspace.
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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 | 0,002 |
| 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