Atomicity in Distributed Quantum Computing

本文讨论了分布式计算中的原子性假设，即操作是不可分割的并且呈现出顺序性。在经典计算中，这一假设有几个理论和实践保证。在量子计算中，尽管原子性仍然被普遍假定，但它尚未受到严格研究，缺乏严格的基础。由于量子纠缠和基础量子力学中的测量问题带来了新的挑战，因此经典计算中的原子性结果不能直接推广到分布式量子计算中。 本文开创性地研究了分布式量子计算中的原子性问题。建立了一个非原子性分布式量子系统的形式模型。基于Dijkstra-Lamport条件，定义了分布式量子系统的系统动力学和可观测动力学，分别对应于系统中的量子状态和经典可观测事件。在这个框架内，我们证明了局部操作可以被视为原子操作，直到系统的可观测动力学。

本文旨在研究分布式量子计算中的原子性问题，即如何在量子计算中确保操作的不可分性和顺序性。这是一个新的问题，因为量子计算中的量子纠缠和测量问题带来了新的挑战。

本文建立了一个非原子性的分布式量子系统的形式模型，并定义了系统动力学和可观测动力学。基于Dijkstra-Lamport条件，证明了局部操作可以被视为原子操作，直到系统的可观测动力学。

本文提出了一个新的量子计算问题，并建立了一个形式模型来解决这个问题。使用Dijkstra-Lamport条件证明了局部操作的原子性，并提供了量子计算中原子性的一些理论基础。该研究还提供了一些未来工作的方向。

最近的相关研究包括：1.《分布式量子计算》（Distributed Quantum Computing）；2.《量子计算中的测量问题》（Measurement Problem in Quantum Computing）；3.《量子纠缠的新挑战》（New Challenges of Quantum Entanglement）等。