Phase modulation of directed transport, energy diffusion and quantum scrambling in a Floquet non-Hermitian system
该研究针对周期踢驱动的Floquet非厄米系统，推导量子共振下波包演化的精确解析表达式，发现通过调节踢态势的相对相位可高效操控定向输运、能量扩散和量子置乱，揭示了相位调控的不同效应及非厄米性的作用。
2023-12-13 quant-ph
Continuous-Time Quantum Walks on Directed Bipartite Graphs
研究了基于图的邻接矩阵的有向二部图上的连续时间量子行走问题。我们证明了在二分图上，通过调整模型参数$α$，可以完全抑制两个节点分区之间的概率传输。我们提供了分析解决方案的量子行走的星形和循环图类，是有效的节点数$N$，时间$t$和模型参数$α$的任意值。我们讨论定量和定性方面的量子行走的基础上有向图和无向对应。循环图上的量子行走的数值模拟显示了复杂的干涉现象，以及如何在$α=π/2$附近实现对传输的完全抑制。通过证明围绕$α=0$和$π/2$的两个镜像对称性，我们证明了这些量子行走在$α$中有一个$π$周期.我们发现，无向边缘失去了它们的量子行走在$α=π/2$的效果，并提出非二分图，表现出抑制运输。最后，我们解析地计算了量子游动在有向环图上的哈密顿量。
2016-10-28 quant-ph
Limit properties of global interaction stochastic quantum walks on directed graphs
我们工作的主要结果是确定量子随机游动的各种模型中的极限性质之间的差异。特别地，我们证明了在强连通和一类弱连通有向图的情况下，局部环境相互作用演化是松弛的，而在无向图的情况下，全局环境相互作用演化是收敛的.对于其他类别的有向图，我们表明，连通性的字符大的限制性质的影响。我们还研究了非道德化的全球相互作用的情况下的极限性质。我们证明，在这种情况下，有向图遵守恢复。
2017-12-19 quant-ph
Superdiffusive quantum stochastic walk definable of arbitrary directed graph
本文定义了任意有向图上的量子随机游动，并且在线图上具有超扩散传播。我们的模型是基于全球环境相互作用QSW，这是已知的弹道传播。然而，我们发现，在这种情况下，发生额外的振幅转换，因此图形拓扑结构变成道德图。正因为如此，我们称这种效果为自发的道德化。我们提出了一个通用的校正方案，这被证明是删除不必要的过渡，从而保持图的拓扑结构。最后，我们数值计算表明，超扩散传播被保存。因此，我们的新模型可以应用于任意有向图上的有效进化。
2017-07-26 quant-ph
Entanglement of multi-qubit states representing directed networks and its detection with quantum computing
本文研究可映射为有向加权网络的量子图态，建立量子比特纠缠与图中顶点出入度及弧权重的关系，并构建量子协议在AerSimulator上实现纠缠量化检测。
2024-07-13 quant-ph
Quantum network communication -- the butterfly and beyond
研究了量子信道网络中量子信息的k对通信问题。我们考虑特定的发送者-接收者对之间的高保真量子通信的渐近速率。四种情况下的经典通信援助（无，向前，向后，双向）被认为是。(i)我们得到了最一般的有向网络的可达速率区域的外界和内界。(ii)对于两个特定的网络（包括蝴蝶网络），路由被证明是最优的，自由辅助经典通信最多可以用来修改网络中量子信道的方向。因此，可达速率区域是通过计数边缘避免路径给出的，并且可以获得所有四种辅助场景下的精确可达速率区域。(iii)路由的最优性也可以在网络类中得到证明。第一类由有向无辅助网络组成，其中（1）接收者是信息汇，（2）从接收者到接收者的最大距离很小，（3）不存在某种类型的4-圈，但没有进一步的限制（例如通信和中间方的数量）。第二类由具有2个发送者-接收者对的任意后向辅助网络组成。(iv)除了k对通信问题，观察量子多播和一个静态版本的网络通信相关的纠缠的援助。
2009-12-03 quant-ph
Reaching Quantum Consensus with Directed Links: Missing Symmetry and Switching Interactions
本文研究了量子比特网络中由一组置换算子定义的有向相互作用下的量子网络的一致性寻求问题。量子网络的状态演化由一个连续时间主方程描述，利用Perron-Frobenius理论建立了一个无条件收敛结果，表明网络状态总是收敛于由置换的生成子群所确定的极限.我们还给出了一个严格的图形标准，当这样的限制承认约化状态的共识。此外，我们提供了一个清晰的描述，从图形的角度来看，在约化态共识丢失的对称性，在量子置换算子的信息流层次的特征在于不同层的信息诱导图。最后，我们研究了网络哈密顿量存在下的量子同步，研究了开关相互作用下的量子一致性条件，并给出了几个数值例子来说明所得到的结果。
2015-05-15 quant-ph
Quantum Parameter Space of Dissipative Directed Transport
等周期稳定结构（QISS）的量子表现在量子耗散棘轮的电流行为中起着至关重要的作用。在这种情况下，ISS的简单形状已被证明是经典系统的一个几乎独有的特征。这对定向电流的许多性质产生了严重的后果，最重要的一个是它使它们的最大值显著降低，从而影响量子水平上可达到的效率。本文通过对量子态的数值研究和统计分析，证明了这一猜想。我们能够详细描述不同$\hbar_{\rm eff}$值的典范系统的量子参数空间。此外，由于这一点，我们提供了一个机制，我们称之为参数隧穿的参数空间中的区域的尖锐的经典边界变得模糊的量子对应物的证据。我们希望这是一般耗散量子系统的共同性质。
2014-10-13 quant-ph
Entanglement in Quantum Systems Based on Directed Graphs
本研究基于Fubini-Study度量导出的纠缠度量，定量关联有向图量子态的多体纠缠与图局部连通性，验证其拓扑特性并应用于多种图结构，为量子关联提供几何视角，可用于量子网络设计分析。
2025-09-05 quant-ph
Self-interaction induced phase modulation for directed current, energy diffusion and quantum scrambling in a Floquet ratchet system
该研究探究含棘轮势的相互作用Floquet系统的波包动力学，揭示了自相互作用诱导相位调制对共振下能量与置乱二次增长的主导作用，以及非共振下无序的抑制、局域化效应和长时间混沌诱导的指数增长，为量子调控提供新思路。
2024-11-01 quant-ph
Tuning for Quantum Speedup in Directed Lackadaisical Quantum Walks
Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育与研究机构）
该研究针对有向懒散量子行走，分析了自环强度$l$下的经典/量子主导区间及量子行走的两种标度区间，发现大$l$下存在显著量子加速且可通过初始态调优其程度，为量子算法设计提供了新的调控思路。
2024-05-16 quant-ph
A Quantum Time-Space Tradeoff for Directed $st$-Connectivity
针对有向st-连通性问题，提出一种量子算法，在空间S≥log²(n)下，时间T≤2^(½log(n)log(n/S)+o(log²(n)))，较经典算法有至多二次改进，且仅O(log²(n))为量子空间，实现经典空间与量子时间的权衡。
2025-10-09 quant-ph
Quantum Friction in Arbitrarily Directed Motion
量子摩擦，电磁波动引起的摩擦力使移动通过宏观介电体的原子减速，尽管经过了三十多年的理论研究，但迄今为止仍然没有实验证据。受最近发现的启发，这种原子的内部动力学的动力学校正增强了一个数量级的垂直运动-相比，平行运动的范式设置-我们将量子摩擦计算推广到原子的运动方向和它移动的表面之间的任意角度。基于马尔可夫量子主方程和含时微扰理论的量子摩擦力计算之间的分歧，我们利用这两种方法对任意角度的量子摩擦力进行了推导，并进行了比较。
2016-12-06 quant-ph
Why and how to add direction to a quantum walk
我们使用厄米邻接矩阵形式化了有向（或手征）量子行走的处理，桥接了量子信息和谱图理论两个发展中的研究领域。我们显示的结果和模拟突出的概念之间的差异编码的方向在哈密顿或不。这导致了一种新型量子现象的构建：连接耦合网络中成对站点之间的零转移，这只在我们研究的有向模型中才可能。我们的主要结果是几个家庭的有向循环，承认零转移的描述。
2022-03-25 quant-ph
Quantum Approximate Optimization via Noise-Directed Adaptive Warm-Starting
USRA Research Institute for Advanced Computer Science (RIACS)（美国大学空间研究协会先进计算机科学研究所）；The Hartree Centre, STFC（哈特里中心，科学和技术设施委员会）；IBM Quantum, IBM Research Europe – Ehningen（IBM量子，IBM欧洲研究院-埃宁根）；IBM Quantum, IBM Research Europe – Zurich（IBM量子，IBM欧洲研究院-苏黎世）
针对硬件噪声和有限量子比特数阻碍组合优化量子优势实现的问题，提出噪声导向自适应热启动方法，利用位翻转规范变换，在100比特伊辛哈密顿量实验中高性能实现量子优化，优于非规范变换迭代热启动，为后续增强奠定基础。
2026-09-24 quant-ph
Correspondence behavior of classical and quantum dissipative directed transport via thermal noise
本文系统地研究了耗散修正的踢动子--一个典范棘轮模型的经典-量子对应性质。我们探讨了有限的$\hbar_{\rm eff}$值在很宽的参数空间的渐近电流的行为。我们发现，经典电流与热噪声提供的大小$\hbar_{\rm eff}$和量子的波动，没有它之间的对应关系，是非常好的，在一般的特定区域除外。我们系统地考虑了相应的经典Perron-Frobenius算子和量子超算子的谱。通过经典和量子本征值集之间的平均距离，我们发现对应出乎意料地非常一致。这个明显的矛盾是解决的平衡本征向量的Weyl-Wigner分布的帮助下，它揭示了量子效应的关键作用，显示幸存的相干性在渐近状态。
2016-02-11 quant-ph
A quantum motor: directed wavepacket motion in an optical lattice
本文提出了一种通过适当的晶格振幅调制对光晶格中的量子波包进行任意操纵的方法。一个理论模型允许确定对应于一个给定的波包运动的调制，从而可以生成任意的原子轨迹。该方法可立即用于现有技术实验。
2011-04-16 cond-mat.quant-gas quant-ph
Interaction-induced directed transport in quantum chaotic systems
通过适当地打破势场中的时空对称性，可以在非相互作用的、确定性的混沌系统中实现量子定向输运。在这项工作中，重点是类相互作用的量子系统的经典极限是混沌。在这种限制下，一个子系统有效地充当另一个子系统的“噪声”源，导致时间对称性破缺。因此，量子定向电流可以由两种成分产生--势能中的空间对称性破缺和相互作用的存在。这是证明在两个身体相互作用的踢转子和踢哈珀模型。与早期的单粒子棘轮电流方案不同，这项工作为实现相互作用系统中的量子定向输运提供了一个最小的框架。这可以推广到多体量子混沌系统。
2022-06-14 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Dissipationless Directed Transport in Rocked Single-Band Quantum Dynamics
利用物质波被困在一个深光晶格，无耗散定向输运被证明发生，如果单带量子动力学是周期性倾斜的一半的晶格由单色场。最重要的是，定向输运可以存在于几乎所有的系统参数，即使在广泛的单带初始状态的平均。在交流散射理论中对定向输运进行了理论解释。强调了物质波从无倾斜区向倾斜区传播时的全反射现象。这些结果与超冷物理和固态物理有关，并可能导致冷粒子在光晶格中选择性、相干和定向输运的强有力手段。
2007-02-28 cond-mat.other cond-mat.stat-mech quant-ph
Experimental parity-time symmetry quantum walks on a directed graph
量子行走在量子信息处理算法的发展中具有重要的意义。最近，已经提出了几种量子算法来实现网络分析，特别是对由图表示的网络中的节点的中心性进行排名。与某些广泛使用的经典算法（例如PageRank）相比，在中心性排名中使用QW是有利的，因为QW方法可以提升某些图中的顶点秩退化。然而，通过QW实现有向图是具有挑战性的，因为它对应于非厄米哈密顿算子，因此不能通过常规QW实现。在这里，我们报告的实现中心排名的三顶点和四顶点有向图的奇偶时间（PT）对称量子行走。为了实现这一点，我们使用高维光子量子态，光学电路组成的多个级联干涉仪和尺寸相关的损失。重要的是，我们通过实验证明了量子阱方法的优势，打破了四顶点图中的顶点秩退化。我们的工作表明，PT-对称量子行走可能是有用的实现先进的算法在量子网络。
2019-12-18 physics.optics quant-ph
Observation of feedback-directed quantum dynamics in large-scale quantum processors
National University of Singapore（新加坡国立大学）
研究通过反馈引导电路架构实现对随机动力学的操控，利用量子处理器进行大规模模拟，发现反馈诱导的不对称性，为非单位ary控制提供新方法。
2026-04-13 cond-mat.str-el quant-ph
Directed percolation in non-unitary quantum cellular automata
概率元胞自动机（CA）是研究格点上非平衡统计物理的经典框架。一个值得注意的例子是Domany-Kinzel CA，它已被用于研究定向渗流过程和吸收相和蒸发相之间的非平衡相变的临界动力学。在这项工作中，我们构建了一个非酉量子元胞自动机，推广了Domany-Kinzel元胞自动机，并使用张量网络iTEBD算法的数值模拟研究所产生的动力学演化。我们证明了系统经历了吸收/吸收相变，加上哈密顿量产生相干态，这是量子动力学的一个显著特征。提出了一种利用Rydberg阵列实现该模型的建议，该建议不需要对单个站点进行本地寻址。
2021-05-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Cosmological Quantum Jump Dynamics II. The Retrodictive Universe
本文是gr-qc/0203045的续篇，讨论时间箭头问题。构造了一个确定性的指向过去的动力学，从而得到了回溯宇宙。后者的面向未来的动力学是不确定的，并再现了标准的概率量子动力学。时间之箭是回溯宇宙中固有的，也是信息熵的未来导向增长。
2003-03-12 gr-qc quant-ph
Absorbing state phase transitions beyond directed percolation in dissipative quantum state preparation
本文通过研究带误差的广义W态耗散制备模型，发现吸收态自身具有长程相干性时可产生超越有向逾渗的临界行为，并揭示了制备协议对弱误差的脆弱性与鲁棒性。
2025-07-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum hub and authority centrality measures for directed networks based on continuous-time quantum walks
在这项工作中，我们介绍，测试和讨论三个量子方法计算中心和权威中心分数在有向网络。该方法是基于酉，连续时间的量子行走，一个合适的厄米哈密顿量的建设是通过执行相关的二部图上的量子行走。两种方法，称为CQAu和CQAw，使用相同的进化算子，灵感来自经典的HITS算法，但具有不同的初态;中心和权威分数的计算同时进行。第三种方法称为CQG，受经典PageRank的启发，需要使用不同的进化算子进行两次单独的运行，一次用于中心，一次用于权威分数。该方法进行了测试的几个有向图具有不同的大小和属性，与其他完善的排名算法的比较。CQAw出现作为最可靠的三种方法和产量的排名，在很大程度上是兼容的结果从HITS，虽然CQAu和CQG也提出了有趣的功能和应用潜力。
2021-04-19 cs.NA math.NA quant-ph
Resonant tunneling effect for quantum walks on directed graphs
本文研究有向图上依赖小参数的量子游走，发现当参数趋于零时散射矩阵在共振点不收敛，并通过共振态揭示了类似并扩展的共振隧穿效应。
2025-04-22 math-ph math.MP math.SP
Quantum property testing in sparse directed graphs
Université Paris Cité, CNRS, IRIF（巴黎西岱大学、法国国家科学研究中心、IRIF）；Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore（新加坡国立大学量子技术中心）；Ruhr-Universität Bochum（波鸿鲁尔大学）
研究稀疏有向图中量子属性测试的效率，证明k-星形自由性在量子设置中具有二次优势，并探讨无向图3-着色问题在量子测试中的线性查询需求。
2025-11-26 cs.DS quant-ph
Engineering directed excitonic energy transfer
我们为工程激子转移动力学提供了一个直观的平台。我们表明，仔细考虑的光谱密度，它描述了系统浴相互作用，导致工程师的激子的转移的机会。由于纳米结构中的激子被提出用于量子信息处理和人工光合设计，因此我们的方法为工程设计广泛的所需激子动力学铺平了道路。我们仔细地描述了模型的有效性，并使用实验相关的材料参数，以显示在量子点的线性链中的定向激子转移的反直观的例子。
2010-01-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
A quantum-theoretical approach to the phenomenon of directed mutations in bacteria
达尔文的生物进化范式是基于变异和选择过程的可分离性。因此，人口思想一直是达尔文方法的组成部分。我提出了另一种生物适应方案。它是基于对我们在考虑单个生物对象时所能观察到的极限的理解。这导致适应过程可能发生在单个对象的水平上，作为“有机体虚拟状态中的选择”。我将讨论这一想法在细菌适应性突变现象中的应用。
2007-01-30 q-bio.OT q-bio.PE quant-ph
Quantum Isoperiodic Stable Structures and Directed Transport
最近已经发现，所谓的等周期稳定结构（ISS）在耗散棘轮的经典电流行为中具有基本作用[Phys. Rev. Lett. { \bf 106}，234101（2011）]。在这里，我分析了它们的量子对应物，量子ISS（QISS），它在量子电流行为中起着重要作用。QISS具有简单的吸引子形状，在短时间内稳定下来。然而，在大多数情况下，它们与ISS有很大的不同，在参数空间中看起来与它们附近的量子混沌吸引子近似相同。通过将$\hbar_{\rm eff}$大小的热涨落添加到ISS中，我能够获得对QISS的非常好的近似。我猜想，在一般情况下，量子混沌吸引子可以很好地近似的手段只是一个相邻的国际空间站的经典信息加上热涨落。我希望在一般的量子耗散系统中发现这种行为。
2012-01-30 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
Quantum querying based on multicontrolled Toffoli gates for causal Feynman loop configurations and directed acyclic graphs
针对多圈 Feynman 因果构型与无向图 DAG 查询，本文提出仅用 MCX 和 Pauli-X 门构造 oracle 的量子算法，并以量子电路面积等指标评估其效率。
2025-07-24 hep-ph hep-th quant-ph
SatQNet: Satellite-assisted Quantum Network Entanglement Routing Using Directed Line Graph Neural Networks
Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Leibniz University Hannover（莱布尼茨汉诺威大学）；IMDEA Networks（IMDEA网络研究所）
本文提出SatQNet，一种基于强化学习的卫星辅助量子网络纠缠路由方法，通过有向线图神经网络实现高效动态拓扑中的局部消息传递，提升端到端纠缠质量。
2026-04-10 cs.AI cs.NI quant-ph
Quantum percolation and transition point of a directed discrete-time quantum walk
量子逾渗描述了量子粒子在无序系统中运动的问题。虽然与经典渗流存在某些相似之处，但量子情况由于安德森局域化的可能性而具有额外的复杂性。在这里，我们考虑一个有向离散时间量子行走作为一个模型来研究二维晶格上的两态粒子的量子渗流。使用数值分析，我们确定的分数连接的边缘所需的（过渡点）在晶格中的两个状态的粒子渗透与有限（非零）的概率为三个基本的晶格几何形状，有限的正方形晶格，蜂窝晶格，和纳米管结构，并表明，它趋于统一的晶格尺寸的增加。为了支持的数值结果，我们还使用连续近似解析推导出的情况下的正方形晶格的渗流概率的表达式，并表明它同意与离散情况下的数值得到的结果。除了理解具有不连通顶点的晶格（网络）上的双态粒子的动力学的基本兴趣之外，我们的研究有可能揭示各种量子凝聚态系统中的输运动力学以及量子信息处理和通信协议的构建。
2014-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Directed st-connectivity with few paths is in quantum logspace
提出BQSPACE(O(log n))量子过程计数有向图st-路径，建立BQL与NL子类新关系，并给出分离BQL与L及BPL的首个自然候选问题。
2025-06-02 cs.CC cs.DS quant-ph
