量子コンピュータが任意の量子力学的システムを効率的にシミュレーションできるという証拠は何ですか？

JBVは、いくつかのコメントを質問に変えることを提案したので、ここにいきます。

別の質問[1]は、QMコンピューティングのアプリケーションについて尋ねます。1つの答え[2]は、「量子力学を効率的にシミュレートすること」でした。どうやらこの考えは、ファインマンの主題に関する初期の執筆にまでさかのぼります。参照はありませんが。そう：

質問。量子コンピュータが任意の量子力学的システムを効率的にシミュレーションできるという証拠は何ですか？

1つのレベルでは、これは基本的なようです。ただし、次の理由により、これは簡単なことではないように思われます。ほとんどの量子コンピューティングの文献は、2つの粒子または他の小さなサブシステムに作用するゲートの操作に限定されているようです。（はい、Toffoliゲートは3つの入力に作用しますが、とにかく、しばしば2キュービットCNOTゲートに削減されます。）

チューリングの完全性により、量子コンピューターは任意の古典的または量子物理学さえもシミュレーションできることは確かに疑いの余地はありません（多分、不確実性の原理などにより、いくつかの分析者がいるかもしれません。私もそれについて知りたいと思います）。しかし、不定形量子物理を効率的にシミュレートするには、少なくともほぼ2ウェイのゲートで任意のnウェイ相互作用をシミュレートする方法が少なくとも1つ必要であるように思えます。

任意のnウェイゲートを構築できると主張することもできますが、長年の実験的研究の後の明確な証拠は、2ウェイゲートだけでも構築が非常に難しく、nウェイゲートは確かにはるかに難しいことです。（そこにいくつかある3ウェイ量子実験は、例えば 3つの粒子ベル不等式を、彼らは、ビルドに困難です。）

[1] 量子コンピューティングの実際のアプリケーション（セキュリティを除く）

[2] https://cstheory.stackexchange.com/a/10241/248

$n$

$n$$n$$n$$n$

$2^n$$n$$n$$O(n)$

$n$$n$$k$$k$

$n$

量子コンピュータが効率的にシミュレート量子場の理論をできるかどうかは、まだ未解決の問題であるが、進行状況がされ、現在されて作られ、その上に。