Variational Consistent Histories is proposed as a hybrid algorithm for quantum foundations using quantum computers.
The authors present a variational hybrid quantum-classical algorithm that can find consistent histories with exponential speedup in both the number of qubits and the number of times in the history.
This algorithm could potentially revitalize interest in the Consistent Histories formalism by allowing classically impossible calculations to be performed.
The authors implement their algorithm on a cloud quantum computer and observe the emergence of classicality for a chiral molecule using a simulator.

변수화된 일관성 이력은 Quantum Foundations에서 큐브트윗을 사용하여 제안됩니다.
저자들은 일관성 이력을 찾기 위해 혼합 양적-클래시컬 알고리즘을 개발했습니다.
이 알고리즘은 큐브 수와 이력의 수에 대한 지수 스피드업 성능을 제공합니다.
이 알고리즘을 클라우드 큐브 컴퓨터에서 구현하고 일<|im_start|> assistant

1.
Consistent Histories (일관성 이력): 일관성 이력은 일정한 시점에서의 시스템의 상태를 나타내는 연속적인 시퀘스입니다.
이 프레임워크에서는 측정을 통해 확률이 결정되는 것이 아니라, 이력들의 확률이 추가적으로 계산됩니다.
2.
Hybrid Quantum-Classical Algorithm (혼합 양적-클래시컬 알고리즘): 혼합 양적-클래시컬 알고리즘은 큐브트윗과 클래시컬 최적화를 결합한 알고리즘입니다.
Ř

Variational Consistent Histories as a Hybrid Algorithm for Quantum Foundations Andrew Arrasmith,1, 2 Lukasz Cincio,1 Andrew T. Sornborger,3 Wojciech H. Zurek,1 and Patrick J. Coles1 1Theoretical Division, MS 213, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM 87545, USA. 2Department of Physics, University of California Davis, Davis, CA 95616, USA. 3Information Sciences, MS 256, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM 87545, USA. While quantum computers are predicted to have many commercial applications, less attention has been given to their potential for resolving foundational issues in quantum mechanics. Here we focus on quantum computers’ utility for the Consistent Histories formalism, which has previously been employed to study quantum cosmology, quantum paradoxes, and the quantum-to-classical transition. We present a variational hybrid quantum-classical algorithm for finding consistent histories, which should revitalize interest in this formalism by allowing classically impossible calculations to be performed. In our algorithm, the quantum computer evaluates the decoherence functional (with exponential speedup in both the number of qubits and the number of times in the history), and a classical optimizer adjusts the history parameters to improve consistency. We implement our algorithm on a cloud quantum computer to find consistent histories for a spin in a magnetic field, and on a simulator to observe the emergence of classicality for a chiral molecule. INTRODUCTION The foundations of quantum mechanics (QM) have been debated for the past century [1, 2], including topics such as the EPR paradox, hidden-variable theories, Bell’s Theorem, Born’s rule, and the role of measurements in QM. This also includes the quantum-to-classical transi- tion, i.e., the emergence of classical behavior (objectivity, irreversibility, lack of interference, etc.) from quantum laws [3–5]. The Consistent Histories (CH) formalism was intro- duced by Griffiths, Omnès, Gell-Mann, and Hartle to address some (though not all) of the aforementioned is- sues [6–8]. One inventor considered CH to be “the Copen- hagen interpretation done right” [6], as it resolves some of the paradoxes of quantum mechanics by enforcing strict rules for logical reasoning with quantum systems. In this formalism, the Copenhagen interpretation’s focus on measurements as the origin of probabilities is replaced by probabilities for sequences of events (histories) to occur, and hence by avoiding measurements it avoids the mea- surement problem. The sets of histories whose probabil- ities are additive (as the histories do not interfere with each other) are considered to be consistent and are thus the only ones able to be reasoned about in terms of clas- sical probability and logic [7]. Regardless of one’s opinion of the philosophical inter- pretation (on which this paper is agnostic), this com- putational framework has proven useful in applications such as attempting to solve the cosmological measure problem [9, 10], understanding quantum jumps [11], and evaluating the arrival time for particles at a detector [12– 14]. One of the main reasons that this framework has not received more attention and use is that carrying out the calculations for non-trivial cases (e.g., discrete sys- tems of appreciable size or continuous systems that do not admit approximate descriptions…

양자 기초에 대한 하이브리드 알고리즘으로서의 변형 일관성 이력 Andrew Arrasmith, 1, 2 Lukasz Cincio, 1 Andrew T.
Sornborger, 3 Wojciech H.
Zurek, 1 및 Patrick J.
Coles1 1 이론 부서, MS 213, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM 87545, 미국.
2 미국 캘리포니아 대학 Davis, Davis, CA 95616, 미국 물리학 분야.
3INFORMATION SCIENCES, MS 256, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM 87545, USA.
양자 컴퓨터는 많은 상업용 응용 프로그램을 가질 것으로 예상되지만, 양자 역학에서 기본 문제를 해결할 가능성에 대한 관심이 줄어들지 않았습니다.
여기서 우리는 양자 우주론, 양자 역설 및 양자 간 전환을 연구하기 위해 이전에 사용 된 일관된 역사 형식주의에 대한 양자 컴퓨터의 유틸리티에 중점을 둡니다.
우리는 일관된 역사를 찾기위한 변동성 하이브리드 양자 클래식 알고리즘을 제시하며, 이는 고전적으로 불가능한 계산을 수행 할 수있게 함으로써이 형식주의에 대한 관심을 활성화해야합니다.
우리의 알고리즘에서, 양자 컴퓨터는 해독 기능을 평가합니다 (큐 비트 수와 히스토리의 횟수 모두에서 지수 속도가 빨라짐) 및 전형적인 최적화기는 히스토리 매개 변수를 조정하여 일관성을 향상시킵니다.
우리는 클라우드 양자 컴퓨터에서 알고리즘을 구현하여 자기장의 스핀에 대한 일관된 역사를 찾아서 시뮬레이터에서 키랄 분자의 고전성의 출현을 관찰합니다.
서론 Quantum Mechanics (QM)의 기초는 EPR 역설, 숨겨진 변수 이론, Bell ‘s Born’s Rule 및 QM의 측정 역할과 같은 주제를 포함하여 지난 세기 [1, 2]에 대해 논의되었습니다.
여기에는 양자 간 전환, 즉 고전적인 행동 (객관성, 돌이킬 수없는, 간섭 부족 등)이 양자 법칙 [3-5]이 포함됩니다.
일관된 역사 (CH) 형식의 형식은 위에서 언급 한 ISS의 일부 (전부는 아니지만)를 다루기 위해 Gri ths, Omnès, Gell-Mann 및 Hartle에 의해 소개되었다 [6-8].
한 발명가는 ch Quantum Systems를 사용한 논리적 추론에 대한 엄격한 규칙을 시행함으로써 양자 역학의 역설을 해결하기 때문에 CH가“Copen-Hagen 해석이 제대로 수행 된”것으로 간주했다 [6].
이 형식주의에서, 확률의 기원으로서 코펜하겐 해석의 측정에 중점을 둔다.
일련의 사건 (역사)이 발생할 확률로 대체되므로 측정을 피함으로써 측정 문제를 피할 수있다.
확률이 부가적인 역사 세트 (역사가 서로 방해하지 않기 때문에)는 일관성이있는 것으로 간주되므로 클래즈 적 확률과 논리 측면에서 합리적으로 합당 할 수있는 유일한 사람이다 [7].
철학적 상호 작용에 대한 의견에 관계없이 (이 논문에서는 불가지론 적),이 구성 프레임 워크는 우주 척도 문제를 해결하고 양자 점프를 이해하고 [11]의 입자에 도착 시간을 평가하는 등의 응용 분야에서 유용한 것으로 입증되었습니다 [12-14].
이 프레임 워크가 더 많은 관심을 받고 사용하지 않은 주된 이유 중 하나는 사소한 사례에 대한 계산을 수행하기 때문입니다 (예 : 대략적인 설명을 인정하지 않는 상당한 크기 또는 연속 시스템의 개별 시스템 …