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通过量子版“混沌边缘”实现计算能力的最大化——在量子多体系统中发现与大脑和生态系统共通的普遍现象

 

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摘   要:本研究将先前在经典系统中发现的混沌边缘概念扩展到量子多体系统,证实量子储层计算的计算能力在量子版“混沌边缘”(位于有序与混沌之间的边界上)处达到最大值。

关键词:混沌边缘、量子多体系统、量子储层计算、时间域/参数域、时间演化长度/模型混合比

 

要点

  • 使用一个显示量子混沌的典型模型,对利用量子多体系统的动力学进行计算的机器学习方法——“量子储层计算”的性能进行了系统分析。

     

  • 阐明了量子储层计算的计算能力在量子版“混沌边缘”(位于有序与混沌之间的边界上)处达到最大值。

     

  • 这一结果表明,在诸如大脑活动和生态系统模型等复杂系统中备受关注的混沌边缘在量子世界中也发挥着重要作用,提供了一种涵盖经典系统和量子系统的新的普遍视角。

 

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