69
правок
Изменения
Нет описания правки
== Описание==
Для начала первоначального описание ККА воспользуемся следующим примером. Пусть есть графовым представлением [[Детерминированные конечные автоматы|ДКА]]. Пусть и пусть в нем <tex>N</tex> вершин, и все вершины пронумерованы. Тогда для представления такого графа можно воспользоваться набором [[Матрица смежности графа|матриц смежности]] таких, что каждая матрица размера <tex>[N \times N]</tex> и что каждому символу <tex>c \in \Sigma</tex> сопоставляется единственная матрица из этого набора. Каждая матрица состоит из <tex>0</tex> и <tex>1</tex>, причём <tex>1</tex> означает переход из состояния <tex>i</tex> в <tex>j</tex> по символу <tex>c</tex>, а <tex>0</tex> {{---}} его отсутствие. В этом случае, текущее состояние автомата записывается как вектор, размерности <tex>N</tex>, в котором будет лишь одна единица, обозначающая текущее положение состояния. При помощи такого описания можно легко делать переходы из нынешнего состояние в новое состояние по символу <tex> c \in \Sigma</tex> обыкновенным ''умножением матриц''.
Пусть у нас есть ДКА с <tex>N</tex> вершинами и его <math>\Sigma=\{c_1, c_2, c_3, \dots\}</math>. Тогда по описанному определению можно составить матрицы смежности <math>\{U_\alpha \mid \alpha \in \Sigma \}</math> размерности <tex>[N \times N]</tex>. Также введем <tex>N</tex>-размерный вектор <tex>q \in Q</tex>, описывающий состояние ДКА, a <tex>q_0</tex> {{---}} начальное состояние автомата. Тогда для перехода из состояния <tex>q_0</tex> в <tex>q</tex> по строчке <tex> s = \langle \alpha_0, \alpha_1,\dots \rangle</tex> нужно воспользоваться правилом умножения матриц из линейной алгебры : <math>q = \cdots U_{\alpha_1} U_{\alpha_0} q_0.</math>
Описанное выше по сути и является ККА, но в <tex>q</tex> записываются амплитуды вероятностей<ref>[https://en.wikipedia.org/wiki/Probability_amplitude Wikipedia {{---}} Probability amplitude]</ref> такие, что <tex>|q|^2 = 1</tex>, a матрицы <math>\{U_\alpha\}</math> {{---}} [[Унитарный и ортогональный операторы| унитарные матрицы]], причем такие матрицы могут не только состоять из <tex>0</tex> и <tex>1</tex>, но и состоять из комплексных чисел.
Для ККА характерна геометрическая интерпретация в пространстве <tex>CP^N</tex>. С этой стороны вектор <tex>q</tex> является точкой, a <math>\{U_\alpha\}</math> {{---}} операторы эволюции в представлении Шредингера <ref>[https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%A8%D1%80%D1%91%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B5%D1%80%D0%B0 Википедия {{---}} Представление Шрёдингера]</ref>.
