Particle resonance in the (1+1)-dimensional Dirac equation with kink-like vector potential and delta interaction
利用参数Nikiforov-Uvarov方法研究了自旋费米子在矢量双曲(类扭结)势tanh(kx)作用下的相对论性问题。在x>0和x<0的情况下,得到了能量本征值方程和相应的归一化波函数。
2015-12-10 hep-th math-ph math.MP
Localization of Two-Dimensional Five-State Quantum Walks
我们研究了二维空间中具有五个内态的广义Hadamard行走。由五态量子行走(5QW)控制的粒子根据内部状态以叠加方式移动,或者是向上,或者是向下。除了四个自由度之外,允许它停留在同一位置。对任意初始态,严格计算了粒子在平面内从原点出发的波函数,并给出了找到粒子概率的空间分布。我们还研究了二维五态量子行走的局部化问题:除了初始状态,即使经过无限时间步,在平面上任何地方找到粒子的概率是否收敛到零?
2011-08-04 math-ph math.MP quant-ph
Scattering Study of Fermions Due to Double Dirac Delta Potential in Quaternionic Relativistic Quantum Mechanics
本文详细研究了相对论量子力学四元数形式中双Dirac方程的散射问题。在这样的量子力学中,我们考虑了存在矢量势和标量势的Dirac方程.然后,一个四元数双狄拉克δ势来到我们考虑的系统,导致散射的粒子。导出了粒子的散射状态,计算了反射系数和透射系数。
2017-08-26 hep-th math-ph math.MP
Bound state of particle in delta-potential in tomographic representation of quantum mechanics
利用量子力学的层析表示形式,研究了阱深瞬变的Dirac δ势中量子粒子的运动问题.给出了用误差函数表示的束缚态层析图,用包含态层析图的积分计算了势参数瞬变引起的电离几率,并用Wigner函数表示了电离几率.
2013-06-15 quant-ph
Exact solutions of a particle in a box with a delta function potential: The factorization method
本文用因式分解法求出了δ势为$V(x)=λδ(x-x_{0})$的盒子中粒子的本征值和本征函数。我们表明,潜在的结果在相应的阶梯算子的不连续性的存在。δ函数势的存在使我们即使在弱耦合极限$λ\to 0$下也能在因子分解过程的第一步中获得全谱。
2010-03-13 quant-ph
Trojan Quantum Walks
我们研究了从一个量子比特开始的一维量子行走在具有类δ分布(局域态)和高斯分布(离域态)的位置态上的输运性质和自旋与位置之间的纠缠.我们发现,如果初始状态是足够的离域和非门反射这个状态向后,然后干涉图案消除的位置色散,而不阻止状态的传播。这种效应允许产生一个特洛伊波包,一个非扩散和非平稳的双峰量子态。
2020-04-06 quant-ph
Universal computation by multi-particle quantum walk
量子游走是一种在图上的时间均匀量子力学过程,其定义类似于经典的随机游走。量子步行者是在量子叠加中从给定顶点移动到相邻顶点的粒子。在这里,我们考虑一个推广的量子行走系统有一个以上的步行者。一个连续时间的多粒子量子游走是由一个与时间无关的哈密顿量产生的,其中一个项对应于每个粒子的单粒子量子游走,以及一个相互作用项。多粒子量子行走包括一个广泛的相互作用的多体系统,如玻色-哈伯德模型和费米子系统或具有最近邻相互作用的可区分粒子。我们证明了多粒子量子行走能够进行普适量子计算。由于也可以使用通用量子计算机有效地模拟我们考虑的多粒子量子行走类型,因此该模型准确地捕获了量子计算的力量。原则上,我们的结构可以用作构建可扩展量子计算机的架构,而不需要依赖于时间的控制。
2013-02-15 quant-ph
Directional correlations in quantum walks with two particles
量子在单粒子线上的行走具有经典的类比。让更多的步行者参与进来,为研究集体量子效应(如许多粒子的相关性)提供了可能性。在这种情况下,纠缠的初始状态和粒子的不可分割性发挥了作用。我们考虑两个粒子在直线上进行量子行走的方向相关性。对于非相互作用的粒子,我们找到解析渐近表达式,并给出方向相关的限制。我们表明,引入$δ$ -粒子之间的相互作用,可以超过非相互作用粒子的限制。
2011-02-22 quant-ph
Quantum walk on distinguishable non-interacting many-particles and indistinguishable two-particle
本文研究了非相互作用可分辨粒子系统中的多粒子量子行走。随着多粒子密度分布的重新分布,我们表明,多粒子系统的集体演化类似于单粒子量子行走演化时的步骤数大于系统中的粒子数。对于非均匀初态,我们证明了量子游走可以有效地用于分离位置空间中粒子的基态并将类似态聚集在一起。我们还讨论了两个粒子在二维晶格上的量子行走,并证明了导致两个粒子在晶格中心局域化的演化。最后,我们讨论了两个不可区分的粒子在演化过程中的某个时刻相互作用的量子行走的结果。
2012-03-04 quant-ph
Two particle quantum walks with topological phases
数值模拟了两个相互作用粒子的分裂步量子行走。计算了一系列初始状态和一系列无序状态下的纠缠熵和空间粒子分布。不同的拓扑相位对这些量的影响进行了讨论。
2017-02-02 quant-ph
On the spreading of quantum walks starting from local and delocalized states
研究了由任意平衡量子币驱动的一维离散时间量子行走的弹道扩散行为。我们获得了封闭形式的表达式的量子行走的位置从任何初始量子比特(自旋$1/2$粒子)和位置状态的长时间方差以下的三角形(本地),高斯和均匀的概率分布。通过对所有自旋态进行平均,我们发现从局域态开始的量子行走的平均方差与量子硬币无关,而从高斯态和均匀态开始,它取决于量子硬币给出的自旋态之间的相对相位之和,对于傅里叶行走和大的初始色散是非色散的。我们还进行了数值模拟的平均概率分布和方差沿时间进行比较,与我们的分析结果。
2017-12-05 quant-ph
Non-interacting multi-particle quantum random walks applied to the graph isomorphism problem for strongly regular graphs
我们研究了图上粒子的量子动力学(“量子随机行走”),目的是开发量子算法来确定两个图是否同构(通过顶点的重新标记彼此相关)。我们专注于强正则图(SRG)上的多个非相互作用粒子的量子随机行走,这是一类具有高对称性的图,已知具有难以区分的图对。以前的工作已经证明了分析,两个粒子的非相互作用的量子行走不能区分非同构的SRG的同一家庭。在这里,我们数值证明了三粒子非相互作用量子行走有显着的,但不是普遍的,对SRG的区分能力,证明了两个粒子和三个粒子非相互作用行走的区分能力之间的根本区别。我们分析表明,为什么这种区分能力是可能的,而它是禁止两粒子非相互作用的散步。基于采样的SRG高达64个顶点,我们发现没有区别的玻色子和费米子行走的区分能力。此外,我们发现,四费米子非相互作用的步行有更大的区分能力比SRG上的三粒子行走,表明增加粒子数增加区分能力。然而,我们也分析表明,没有一个固定数量的粒子的非相互作用的步行可以区分所有的SRG,从而展示了一个潜在的根本区别的相互作用和非相互作用的步行的区分能力。
2012-06-18 quant-ph
Quantum Walk on a Line with Two Entangled Particles
我们引入了两个粒子的量子行走的概念,并研究了离散时间行走的情况。具有多个粒子的量子行走可能包含纠缠,从而提供了经典场景中不可用的资源,并且可以呈现有趣的优势。在这项工作中,我们展示了描述每个粒子的硬币自由度的状态之间的纠缠和相对相位将如何影响量子行走的演化。特别是,在行走的$N$步之后,在某个位置找到至少一个粒子的概率,以及两个粒子之间的平均距离,可以大于或小于两个未纠缠粒子的情况,这取决于我们选择的初始条件。然后可以根据我们的需求调整这个资源,特别是基于量子行走来增强给定的应用程序(算法或其他)。实验实现进行了简要讨论。
2004-11-09 quant-ph
Quantum walks and orbital states of a Weyl particle
一维量子步行者的时间演化方程精确地映射到自旋为1/2的零质量粒子的三维Weyl方程,其中步行者波函数的每个波数k映射到三维动量空间中的一个点\vec{q}(k),当k在[-π,π)中改变其值时,\vec{q}(k)形成一个平面轨道.对k的积分为量子步行器提供实空间波函数,对应于考虑外尔粒子的轨道状态,其被定义为自由外尔方程的能量-动量本征态沿轨道的叠加(曲线积分)。Konno的新分布函数的量子步行者的伪速度在长时间的限制是完全控制的轨道的形状和轨道是如何嵌入在三维动量空间。轨道态族可以看作是酉群U(2)的几何表示,本研究将为量子行走问题提出一个新的群论观点.
2005-05-18 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Thermalization in many-particle quantum walks
介绍了服从玻色统计的粒子在各种拓扑图上的多粒子量子行走。一次抛硬币就可以对整个图进行条件移位操作。对粒子密度、相空间变量的平均值、二阶空间相关性和计数统计量进行了计算和模拟。一个普遍的动力学的证据。
2016-01-31 quant-ph
Self-interacting quantum particles and the Dirac delta potential
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)(南大河联邦大学)
本文研究了狄拉克δ势在实希尔伯特空间方法中的应用,揭示了自相互作用对量子态的影响,并提出了适用于多种情况的解波方程方法。
2025-12-08 quant-ph
Demonstrating two-particle interference with a one-dimensional delta potential well
本文提出用一维 delta 势阱作为分束器构建两粒子干涉模型,从波包演化推导 Hong-Ou-Mandel 效应条件,详细对比玻色子、费米子与可区分粒子的干涉过程,为理解交换对称性提供直观的教学工具。
2024-08-29 quant-ph
Counting Statistics of Many-Particle Quantum Walks
我们研究了许多非相互作用粒子在分束器阵列上的量子行走,作为多模系统中单粒子和多粒子干涉竞争的一个范例。我们推导出多模粒子数关联函数的一般表达式,适用于玻色子和费米子,并推断出明显的签名的多粒子干扰的计数统计。
2011-06-07 quant-ph
Discrete Quantum Walk on a Line with Two Entangled Particles
对离散双粒子量子行走进行了综述。利用同一粒子的不同态,以及纠缠和叠加的思想,探索了两粒子量子行走的有趣动力学。边界条件可以描述某些动力学性质,因此对周期边界条件(圆)进行了综述。阿达玛行走的模拟不同时期的一个圆圈被认为是和结果进行比较,为各种时期和吸收边界的情况下。
2012-05-19 quant-ph
Introducing a Kondo-type interaction to the model of quantum walkers
The University of Tokyo(东京大学);RIKEN Center for Quantum Computing, RIKEN(理化学研究所量子计算中心);Institute of Industrial Science, The University of Tokyo(东京大学工业科学研究所);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);The University of Osaka(大阪大学);Kanagawa University(神奈川大学);Physics Department, The University of Michigan(密歇根大学物理系);Department of Applied Physics, Hokkaido University(北海道大学应用物理系)
研究量子行走与磁性杂质的相互作用,分析单个和两个量子行走体在不同自旋相互作用下的纠缠特性及动力学行为。
2026-09-22 cond-mat.other quant-ph
Accelerated quantum walk, two-particle entanglement generation and localization
我们提出了一个方案来描述加速离散时间量子行走的单粒子和双粒子在位置空间中的动力学。我们证明了在单粒子量子行走中,加速度对增强粒子与位置空间的纠缠的作用,以及在二粒子量子行走中,加速度对两个非纠缠粒子间纠缠的产生的作用。通过引入相算符形式的无序,我们研究了从局域到离域的转变随加速度的变化。这些加速度、纠缠产生和局域化之间的相互联系,以及量子游走与Dirac方程之间的联系,可以用来进一步探索相对论量子力学和量子场论中加速度、质量和纠缠之间的联系。扩展操作工具的量子模拟和模拟量子动力学的加速粒子使用量子行走是这些结果可以发挥重要作用的另一个方向。
2019-07-09 quant-ph
A Derivation of the Quantized Electromagnetic Field Using Complex Dirac Delta Functions
证明了一个复函数$Φ$满足Cauchy-Riemann方程,该复函数定义为一个实高斯函数和一个复Dirac δ函数的乘积。它还表明,这些谐波$Φ$ -功能可以包括在经典电磁场方程的解决方案,以产生量子场作为一个多粒子的解决方案,使$Φ$ -功能代表的粒子状态。创建和销毁操作符通常被定义为从粒子状态中添加或减去光子。$Φ$态的轨道角动量被解释为自旋,因为它来自一个点源,而点源必须是圆极化的,这是规范条件的要求。
2014-02-23 quant-ph
Trapping a particle of a quantum walk on the line
我们观察到,在一个离散的量子行走中的一个单一的点改变相位的结果在一个相当令人惊讶的本地化效果。对于这种相变的某些值,局部化的可能性强烈依赖于步行者的内部硬币状态。
2011-12-06 quant-ph
Two-particle coined-quantum walk with long-range interaction
我们提出并研究了两个粒子通过长程类库仑相互作用在直线上的量子行走。我们获得了系统的光谱,并研究了形成的分子类型,注意到步行者的玻色子或费米子性质。通常的吸引力和排斥力之间的区别的损失并不完全适用于我们的模型,因为长范围的相互作用。
2018-05-23 quant-ph
Decoherence on a two-dimensional quantum walk using four- and two-state particle
研究了四态和二态粒子二维离散量子行走中由态翻转和退偏振引起的退相干效应。通过量化粒子和位置自由度之间的量子关联和两个空间($x-y$)自由度之间的测量诱导扰动(MID),我们表明,这两个计划使用两个状态的粒子是更强大的抗退相干比Grover行走,它使用一个四态粒子。我们还表明,两个状态的量子行走故障的Grover行走的对称性,增加了各种其他的优势,使用两个状态的粒子超过四个状态的粒子。
2013-01-22 cond-mat.other quant-ph
Quantum Walks of Two Interacting Particles in One Dimension
我们研究了两个不可区分粒子(玻色子、费米子或硬核玻色子)在一维晶格中具有最近邻相互作用的连续时间量子行走。两个相互作用的粒子可以根据量子统计和相互作用强度进行独立和/或共同行走。我们发现,两个强相互作用的粒子可以形成一个束缚态,然后共同行走像一个单一的复合粒子与南极依赖的传播速度。这种有效的单粒子的共同行走图片的简并微扰的背景下,解析推导出的分析结果是一致的直接数值模拟。除了实现通用量子计算和观察束缚态之外,两粒子量子行走还提供了一种检测量子统计的新途径。我们的理论结果可以应用于光在二维波导阵列中的传输和一维光晶格中超冷原子的自旋杂质动力学等实验中。
2014-02-14 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement dynamics of two-particle quantum walks
本文研究了度正则图和度非正则图上相互作用的两粒子量子游走所产生的纠缠动力学。我们进行了频谱分析的时间演化的粒子的概率分布和两个粒子之间的纠缠度的各种相互作用强度。虽然粒子的概率分布是稳定的,不敏感的相互作用强度的扰动,纠缠动力学被发现是更敏感的系统变化。该特性可用于探测系统参数中的微小差异。
2015-11-16 quant-ph
Statistics-dependent quantum co-walking of two particles in one-dimensional lattices with nearest-neighbor interactions
我们研究了两个不可区分的粒子[玻色子,费米子或硬核玻色子(HCB)]在一维晶格中的连续时间量子行走。两种六氯苯的结果与最近的双磁振子动力学实验观察结果完全一致[Nature 502,76(2013)]。两个相互作用的粒子可以根据量子统计和相互作用强度进行独立和/或共同行走。两个强相互作用的粒子可以形成束缚态,然后像单个复合粒子一样共同行走,其行走速度依赖于几何学。通过求解两粒子希尔伯特空间中的本征值问题,得到了两粒子量子行走中散射态和束缚态的解析解。在简并微扰理论的背景下,解析地导出了一个有效的单粒子量子共行走模型,并发现玻色子的行走渗漏是费米子/HCB行走渗漏的3倍.我们的结果为通过两粒子量子行走探索量子统计的实验铺平了道路。
2014-11-11 cond-mat.quant-gas physics.optics quant-ph
Quantum walks of interacting Mott insulator defects with three-body interactions
相互作用粒子的量子行走可能会显示出非平凡的功能,由于统计性质和与它们相关的多体相互作用之间的相互作用。在一维图中分析了均匀玻色莫特绝缘体上相互作用缺陷在单元填充时的量子行走。虽然单粒子缺陷的量子行走显示平凡的功能,两个粒子的情况下表现出有趣的量子行走反转的现象,作为额外的现场三体吸引相互作用的函数。在没有三体相互作用的情况下,得到了粒子对的量子行走,随着三体相互作用的强度越来越强,量子行走中出现了独立的粒子行为。有趣的是,三体相互作用的进一步增加导致了与一对粒子相关的量子行走的重新出现。利用实空间密度演化、Bloch振荡和两粒子关联函数研究了这种量子行走反转现象。
2020-05-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Entanglement entropy in two-particle Grover walks on graphs
Aichi University of Education(爱知教育大学);Yokohama National University(Yokohama国立大学)
研究图上相同粒子的两粒子格罗弗游走,通过关注克罗内克积对称性确保粒子交换不变性,进而研究其演化量子态的纠缠熵,针对完全二分图\(K_{n,n}\)确定了量子态熵达上限时\(n\)的值为\(1\)和\(2\)。
2026-11-03 quant-ph
Deutsch-Jozsa and Bernstein-Vazirani algorithm using single-particle discrete-time quantum walk
Indian Institute of Space Science and Technology(印度空间科学与技术学院);Centre for Development of Advanced Computing (C-DAC)(高级计算发展中心)
本文提出利用单粒子离散时间量子行走高效实现德朱斯-乔兹萨和伯斯坦-瓦兹里尼算法,提升资源效率并保持指数加速特性。
2025-08-20 quant-ph
Localization of Multi-State Quantum Walk in One Dimension
我们分析表明,粒子捕获出现在一个称为“量子行走”的量子过程中,在这个过程中,粒子的宏观运动与内部状态相关。众所周知,具有两个内部状态的“阿达玛行走”中的粒子在一条直线上迅速传播。与此相反,我们发现了一个粒子以高的正概率完全停留在起始点的多态一维量子行走。这种显著的差异可以从时间演化矩阵特征值退化的差异来解释。
2005-03-01 quant-ph
Discrete time quantum walk model for single and entangled particles to retain entanglement in coin space
在目前讨论最多的离散时间量子行走模型中,每经过一个幺正平移算符,粒子就演化到位置空间的叠加态中,并在其中一个基态中稳定下来,在新的位置上失去在硬币空间中的纠缠。利用Hadamard算子使粒子在硬币空间中演化为叠加态,并进行迭代行走。我们提出了一个额外的自由度的酉移位算子$U^{\prime}$的模型。通过引入额外自由度的幺正算符,将量子粒子演化为位置空间的叠加态,保持硬币空间的纠缠。这消除了在每个幺正位移操作之后进行量子掷硬币(Hadamard操作)的需要,如在离散时间量子行走模型的最广泛研究的版本中所使用的。这种构造很容易推广到多粒子量子行走,在本文中,我们将其推广到一对处于纯态的纠缠在硬币自由度中的粒子,同时使它受到一对为单粒子构造的幺正位移算符的作用。我们指出,与单粒子量子行走不同,在$N$步后测量其位置时,纠缠粒子以1/2的概率出现在一起,以1/2的概率出现在不同的位置。这在量子行走的应用中可以作为优点。一个特殊的情况下,也被视为使用一个复杂的物理系统,如物种间的两粒子纠缠的玻色-爱因斯坦凝聚体,作为一个例子。
2006-10-28 quant-ph
A 2D Quantum Walk Simulation of Two-Particle Dynamics
多维量子行走可以表现出高度非平凡的拓扑结构,为模拟量子信息和传输系统提供了有力的工具。我们提出了一个灵活的实现二维光量子行走的晶格,展示了一个可扩展的量子行走的非平凡的图形结构。我们使用光纤网络实现了12步169个位置的相干量子行走。凭借我们广泛的量子币,我们能够模拟具有条件相互作用的二分系统中纠缠的产生。引入动态控制允许的影响,如强非线性或两个粒子散射的调查。我们的研究结果说明了量子行走作为模拟和理解复杂量子系统的途径的潜力。
2012-04-16 quant-ph
Hitting time for quantum walks of identical particles
量子粒子在某些图上随机传播时,速度比经典粒子快。一个粒子到达一个距离上的目标节点所需的时间,即命中时间,在量子游走中比在经典随机游走中要少。然而,我们不知道相互作用的量子粒子在不同的图上传播的速度有多快。在这里,我们提出了我们的结果的命中时间的量子行走的相同的粒子在循环图,并与我们以前的研究结果的有用性相同的相互作用的粒子在量子信息理论。我们观察到,相互作用的费米子遍历周期图的速度比非相互作用的费米子。我们发现,传播的速度与费米子纠缠:相互作用的费米子保持遍历循环图,只要他们的纠缠增长。我们的结果表明纠缠在量子粒子传播中的作用。这些结果对于理解全同粒子的量子输运性质具有重要意义。
2018-11-11 quant-ph
Transmission properties of the one-dimensional array of delta potentials
研究了一维量子线中运动粒子与N个δ函数势线相互作用的问题。利用量子波导方法,计算了传输矩阵,得到了粒子的传输几率。任意N和特定的定期阵列的结果。详细分析了N = 2情形下δ函数势阵的一些特殊对称性和不变性。它表明,完美的传输可以发生在各种情况下。
2010-10-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Comparing algorithms for graph isomorphism using discrete- and continuous-time quantum random walks
Berry和Wang [Phys. Rev. A { \bf 83},042317(2011)]用数值方法证明了两个非相互作用粒子的离散时间量子随机行走能够区分来自同一族的一些非同构强正则图。在这里,我们分析证明了如何有可能为这些行走区分这样的图形,而连续时间量子行走的两个非相互作用的粒子不能。我们的分析和数值计算表明,即使单粒子离散时间量子随机行走可以区分一些强正则图,虽然不像两个粒子的非相互作用离散时间行走。此外,我们演示了如何,给定相同的量子随机游走,在图证书构造算法的细微差别可以nontrivially影响行走的区分能力。我们还表明,没有一个固定数量的粒子的连续时间行走可以区分所有强正则图时,与任何我们考虑的图形证书一起使用。我们将此约束扩展到一种图形证书的固定数量的非相互作用粒子的离散时间行走;至于此约束是否适用于我们考虑的其他图形证书,这仍然是一个悬而未决的问题。
2012-07-19 quant-ph
Probing the eigenstates thermalization hypothesis with many-particle quantum walks on lattices
我们模拟动力学的多粒子系统的玻色子和费米子使用离散时间量子行走格点。我们提出了一个模拟系统的行为类似于在量子热化过程中观察到的哈密顿动力学的计算证明。我们记录了特定粒子构型在整个动力学过程中的熵和温度的时间演化,并观察它们是如何弛豫到我们称之为量子行走热态的状态的。这一观察是在两种类型的网格上进行的,同时模拟不同数量的粒子在两个25个顶点的网格图上行走。在每种情况下,我们观察到顶点计数统计,索引配置的温度和有效配置希尔伯特空间的维数同时松弛,并保持松弛的其余多粒子量子行走。
2017-03-31 cond-mat.quant-gas quant-ph
Spectral gap and the exponential localization in general one-particle systems
本文研究了一般单粒子系统的能隙Δ E_0与局域化长度xi之间的关系。本文从Lieb-Robinson界出发,导出了多体系统谱隙与指数成团的关系,对于单粒子系统,这个关系简化为不等式xle常数乘以Δ E_0^{-1}。然而,这种不平等在质量上并不是最优的。作为一个精化上界,本文证明了一般单粒子系统中的不等式xle const.乘以delta E_0^{-1/2}。我们的证明不是基于Lieb-Robinson界,而是基于与不确定原理有关的互补不等式[T. J. Phys. A:Math. Theor. 46(2013)]。我们给出了一个具体的上界形式,并在具有对角杂质的紧束缚哈密顿量中检验了它的紧性,其中局域化长度表现为xi ~ delta E_0^{-1/2}.我们确保我们的上限是定量紧的情况下,最近邻跳跃。
2014-04-28 quant-ph
Quantum walks of correlated particles
关联粒子的量子行走提供了研究大规模量子干涉,模拟生物,化学和物理系统的可能性,以及通往通用量子计算的途径。在这里,我们展示了两个相同的光子在SiOxNy芯片中的21个连续渐逝耦合波导阵列中的量子行走。我们观察到量子关联,违反了76个标准差的经典极限,并发现它们严重依赖于量子行走的输入状态。这些结果开辟了一个强大的方法来量子行走使用相关粒子编码信息在一个指数更大的状态空间。
2010-06-24 physics.optics quant-ph
Optimization for the propagation of a multiparticle quantum walk in a one-dimensional lattice
针对一维晶格多粒子离散时间量子行走,本文解析优化联合硬币态以最大化粒子间位置分布方差,并揭示其交换对称性及纠缠与位置关联的关系。
2024-12-06 quant-ph
Quantum simulation of bosonic-fermionic non-interacting particles in disordered systems via quantum walk
本文对玻色子和费米子非相互作用系统在不同无序影响下的离散两粒子量子行走进行了理论分析。我们考虑了100步量子阱的空间,时间和时空无序观察如何的随机性和波函数的对称性非平凡地影响最终的空间概率分布,输运性质和香农熵的步行者。
2013-12-19 quant-ph
Recurrence in resonant transmission of one-dimensional array of delta potentials
研究了运动粒子与一维N个δ函数势相互作用的共振透射。一个合适的传递矩阵公式用于获得粒子传输。给出了N = 2,3,4时的完全隧穿参数和准束缚态能量的超越方程。讨论了任意N的阵列的完全隧穿和共振传输的条件。一个模型来解释如何在这些系统中的隧道能量过滤器的工作在这里提出。
2013-11-22 quant-ph
Particle resonance in the Dirac equation in the presence of a delta interaction and a perturbative hyperbolic potential
在本文中,我们证明了一维Dirac方程的能谱,在一个有吸引力的矢量δ势的存在下,表现出共振行为时,包括一个渐近空间消失的弱电场与双曲正切势。我们解决了狄拉克方程的高斯超几何函数,并明确显示如何共振行为取决于电场评估的支持点相互作用的强度。我们推导了共振值的近似表达式,并将双曲势的计算结果与线性微扰势的计算结果进行了比较。最后,我们用相移和Wigner延迟时间来表征共振态。
2009-03-25 hep-th quant-ph
Two-particle quantum walks applied to the graph isomorphism problem
我们表明,在解决一个特定的计算问题的背景下,相互作用和非相互作用的量子粒子的量子动力学是根本不同的。具体来说,我们考虑图同构问题,其中一个希望确定是否两个图是同构的(相互相关的一个重新标记的图形顶点),并专注于一类图形具有特别高的对称性称为强正则图(SRG的)。我们研究了格林函数的动态演化特征的单粒子和两粒子量子行走对非同构的SRG的,并表明,相互作用的粒子可以区分非同构的图形,非相互作用的粒子不能。我们得到了以下具体结果:(1)证明了两个非相互作用粒子(费米子或玻色子)的量子行走不能区分某些非同构的SRG对。(2)我们数值证明,两个相互作用的玻色子是更强大的比单个粒子和两个非相互作用的粒子,在量子行走的相互作用玻色子区分所有非同构对的SRG,我们检查。通过利用高吞吐量计算在进化算子之间进行超过5亿次直接比较,我们检查了所有非同构SRG的列表对,包括多达64个顶点的图。(3)通过对演化算子进行短时扩展,我们得到了区分算子,这些算子提供了对相互作用的两粒子量子行走的功率的分析见解。
2010-02-16 quant-ph
One-Dimensional Three-State Quantum Walk
本文研究了具有三个内态的一维广义Hadamard行走。受三态量子行走支配的粒子根据内部状态在叠加态中向左和向右移动。除了这两个自由度之外,允许它停留在同一位置。我们严格地计算了任意初始量子比特态下粒子从原点出发的波函数,并给出了找到粒子的概率的空间分布。与具有两个内部状态的直线上的Hadamard行走相反,除了特殊的初始状态之外,即使经过无限时间步,在原点找到粒子的概率也不会收敛到零。这意味着粒子在长时间之后以高概率被捕获在原点附近。
2005-07-21 quant-ph
Spin-Particles Entanglement in Robertson-Walker Spacetime
研究了在Robertson-Walker度规下的膨胀时空中Dirac场的两个模之间的纠缠。这个时空模型被证明是渐近的(在遥远的过去和遥远的未来区域)闵可夫斯基。然后,一方面,我们展示了从遥远的过去到遥远的未来时,粒子和反粒子之间的纠缠产生。另一方面,我们表明,粒子纠缠在遥远的过去退化到遥远的未来。这些效果可以追溯到粒子的创建。在我们的分析中,我们强调了粒子的自旋(极化)的作用,并将结果与不考虑自旋的结果进行了比较。
2013-09-23 gr-qc quant-ph
Two-walker discrete-time quantum walks on the line with percolation
量子行走研究的一个目标是利用多个行走者的内在量子性质,以实现模型的全部计算能力。在这里,我们研究两个非相互作用的粒子进行量子行走的线时,晶格缺陷的可能性,在丢失的链接的形式,被认为是行为。我们调查两个制度,静态和动态渗流,对应于不同的时间尺度的缺陷演化相对于量子行走。通过研究三个两粒子数量的定性行为有不同的概率丢失的债券,我们认为,所选择的对称性下的粒子交换的输入状态强烈影响输出的步行,即使在嘈杂和高度非理想的制度。我们提供的证据对收集信息的可能性的步行者的不可逆性从聚束现象的输出分布的观察,在所有这些情况下,需要平均量之间的比较。虽然传播的步行是没有实质性的改变,通过添加第二个粒子,我们表明,存在多个步行者可以是有益的程序,以估计有一个断开的链接的概率。
2016-02-25 quant-ph
Quantum Walks With Neutral Atoms: Quantum Interference Effects of One and Two Particles
我们报道了在状态相关的光晶格中中性原子量子行走实验的最新进展。我们展示了一种新的状态相关的输运技术,使两个自旋选择子晶格的控制在一个完全独立的方式。这种传输技术使我们能够进行基于违反Leggett-Garg不等式的单粒子量子干涉的测试,最近,我们还探测了冷却到运动基态的中性原子的双粒子量子干涉效应。这些实验为研究强相互作用、不可区分粒子的离散时间量子行走奠定了基础,从而证明了中性原子的量子元胞自动机。
2015-11-11 physics.atom-ph quant-ph
Quantum walk on a square lattice with identical particles
本文研究二维量子行走中全同粒子统计性质对量子叠加、纠缠及热化抵抗能力的影响,发现费米子态在量子计量中更具优势,并探讨了集成光子电路实现方案。
2025-05-09 quant-ph
The role of coherence on two-particle quantum walks
研究了不同相干度系统中两玻色子量子行走的动力学性质,其中相干度对两玻色子量子行走的影响可以很自然地引入。给出了纯态和混合态的双玻色子关联函数的一般解析表达式。我们提出了一个可能的混合初态双光子量子行走方案,发现双光子关联函数和两光子之间的平均距离会受到初态光子分布、相对相位和相干度的影响.我们的数值结果的传输特性可以解释我们的解析双光子关联函数。
2019-08-14 quant-ph
Probing the sign of on-site Hubbard interaction by two-particle quantum walks
考虑两个全同玻色子在一维晶格上的传播,讨论了如何区分它们之间的在位相互作用是吸引还是排斥的问题。我们提出了一个探测方案的基础上相应的两粒子量子行走的属性,并表明,相互作用的符号引入特定的和可检测的功能,在量子相关的动力学,从而允许区分这两种情况。我们还讨论了这些功能是如何连接到带结构的哈伯德哈密顿量,并证明歧视可能只会得到当两个步行者最初准备在叠加的本地化状态。
2017-10-27 quant-ph
Time dependence of quantum entanglement in the collision of two particles
我们跟随量子纠缠的出现在两个最初不相关的可区分的量子粒子通过δ势相互作用的散射事件。计算了单粒子约化密度矩阵的Neumann熵随时间的变化。利用δ势的精确传播子,我们导出了两粒子波函数的渐近形式的近似解析公式,它足够精确地解释了系统的纠缠特性.
2011-09-01 quant-ph
Controversy of quantum congestion in two-particle quantum walks
本文讨论了一类Braess拓扑图上的单粒子和双粒子量子行走,并分析了量子世界中的网络拥塞问题。我们研究量子网络中拥塞的方法是基于玻色子和费米子多粒子态演化的比较。我们考虑一个简单的例子,非相互作用的粒子,在那里可以预期的外观拥挤的费米子的情况下,由于泡利原则。结果表明,在玻色子和费米子情况下,输运效率对量子图参数的依赖关系是相似的。
2021-12-28 cond-mat.mes-hall quant-ph