幺正击中时间问题的不可判定性:不存在通用时间步选择器及有限时间决策的操作性不可行
该研究团队研究了量子动力学中的酉算符到达时间问题(UHTP)。给定可计算描述的纯态|a>、|b>和时变酉算符U(t),将到达时间定义为使U(t)|a>与|b>之间保真度达到固定阈值的最小时间t>0(若阈值始终未达到则定义为无穷大)。研究人员证明不存在能对所有输入输出该到达时间的全算法;等价地,通过从停机问题归约,表明完全UHTP是不可判定的。在操作层面,该工作展示了一个不可行定理:对于任何固定精度参数,不存在满足观测时间和耗散/功均具有统一有限上界的通用有限资源协议,能对所有可计算描述的输入正确输出到达时间。证明过程采用了嵌入酉动力学的可逆计算、固定目标信标构造,以及通过分段恒定哈密顿量实现的连续时间提升。该成果针对具有通用计算嵌入能力的系统,补充了先前如能隙和量子控制可达性等不可判定性结论。研究人员区分了逻辑时间(方程内部)与物理/操作时间(制备、演化、测量所用时间),并证明在这两种意义上实现通用时间步选择都是不可能的。
量科快讯
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