In this paper we introduce classically time-controlled quantum automata or CTQA, which is a reasonable modification of Moore-Crutchfield quantum finite automata that uses time-dependent evolution and a "scheduler" defining how long each Hamiltonian will run. Surprisingly enough, time-dependent evolution provides a significant change in the computational power of quantum automata with respect to a discrete quantum model. Indeed, we show that if a scheduler is not computationally restricted, then a CTQA can decide the Halting problem. In order to unearth the computational capabilities of CTQAs we study the case of a computationally restricted scheduler. In particular we showed that depending on the type of restriction imposed on the scheduler, a CTQA can (i) recognize non-regular languages with cut-point, even in the presence of Karp-Lipton advice, and (ii) recognize non-regular promise languages with bounded-error. Furthermore, we study the cutpoint-union of cutpoint languages by introducing a new model of Moore-Crutchfield quantum finite automata with a rotating tape head. CTQA presents itself as a new model of computation that provides a different approach to a formal study of "classical control, quantum data" schemes in quantum computing.


翻译:在本文中,我们引入了传统时间控制的量子自动数据或 CTQA, 这是一种对摩尔- 克鲁契菲尔德量子有限量子自动数据的合理修改, 它使用时间的进化和“ 缓冲” 定义每个汉密尔顿人运行的时间长度。 令人惊讶的是, 时间的进化为量模型的量子自动数据计算能力提供了巨大的变化。 事实上, 我们显示, 如果一个调度器没有计算上的限制, 那么CTQA就可以决定终止问题。 为了揭开摩尔- 克鲁奇菲尔德量子量子有限量子自动分析器的计算能力, 我们研究了计算受限的排程器案例。 特别是我们显示, 取决于对排程仪施加的限制类型, CTQA能够( 一) 承认有切分点的非常规语言, 即使存在Karp- Lipton 的建议, 并且 (二) 承认不定期的承诺语言与约束性error 。 此外, 我们研究切割点语言的结合点-, 通过引入一个新的摩尔格模型模型, 限制量控定量自动计算仪式自动计算方法, 提供一种不同的磁带式的硬质的自动计算模型。

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