13、能否开发瞬时量子算法？（上）

能否开发瞬时量子算法？（上）

1. 自然基本构成与量子场论新进展

自然界的基本构成以及宇宙的宇宙学演化如何源于纯粹的几何，这是一个极具吸引力的研究方向。从某种意义上说，变化源于物体的结构，而非物体本身的改变，物体本质上是永恒的。有研究揭示，自然界中最基本的粒子相互作用可能是几何的结果，这极大地推动了数十年来重新构建基本粒子及其相互作用的量子场论的努力。以往需要用数千项公式计算的相互作用，如今通过计算相应的宝石状“振幅多面体”的体积，就能得到等效的一项表达式。

在量子世界中，概率用既有大小又有相位的复数来表示，这些所谓的振幅经过平方运算得到概率。这是捕捉粒子行为波动特性所必需的数学方法。概率振幅通常与粒子在特定时间到达特定位置的可能性相关。费曼表示，他会将概率振幅与“粒子的整个运动”（即一条路径）联系起来。他阐述了量子力学的核心原理：“一个可以通过多种不同方式发生的事件的概率，是每种可能方式的复数贡献之和的绝对值的平方。”这些复数振幅用经典作用量来表示，费曼将每条路径的作用量计算为一个特定的积分。

2. 玻姆与瞬时算法的基础

谁能想到会有一类比多项式和指数速度的量子信息处理（QIP）更好的量子计算（QC）算法呢？让我们来探究一下可能的瞬时算法的基础。众所周知，在爱因斯坦 - 波多尔斯基 - 罗森（EPR）相关光子系统中，信息可以瞬间传递。我们知道如何对纠缠的EPR对进行参量下转换，如果我们能学会利用M理论统一场论（UFM）对应原理进行参量上转换，会怎么样呢？

遵循玻姆的理论，我们假设一个场 $\phi(x,t)$ 会呈现为一个波包 $F_c(x,t)\alpha_c + F_s(x,t)\alpha_s$ 的形式，其中 $\alpha_c