Цифровые представления непрерывных наблюдаемых в квантовой механике

Для симуляции квантовых систем на классических или квантовых компьютерах необходимо дискретизировать непрерывные квантовые наблюдаемые (например, координату и импульс или время и энергию). Рассмотрено представление непрерывных наблюдаемых в позиционных системах счисления как рядов по степеням основания системы счисления, умноженных на "цифры", каждая из которых по отдельности оказывается эрмитовым оператором с дискретным спектром. В работе исследуются полученные таким образом операторы цифр, коммутационные соотношения между ними и эффекты, оказываемые на решетки и представления выбором той или иной позиционной системы счисления. Естественным образом возникают перенормировки расходящихся сумм и интегралов. To simulate quantum systems on classical or quantum computers, the continuous observables (e.g., coordinate and momentum or energy and time) must be reduced to discrete ones. In this paper, we consider the continuous observables represented in the positional systems as power series in the radix multiplied over the summands ("digits"), which turn out to be Hermitian operators with discrete spectrum. We investigate the obtained quantum mechanical operators of digits, the commutation relations between them, and the effects of the choice of a numeral system on lattices and representations. Renormalizations of diverging sums naturally occur in constructing the digital representation.