Overdispersion in gate tomography: Experiments and continuous, two-scale random walk model on the Bloch sphere
针对NISQ量子计算机噪声效应聚合被现有模型低估的问题,本文提出基于布洛赫球面连续随机游走叠加第二尺度随机游走的三参数分布模型,并通过实验和贝叶斯分析验证其拟合效果优于单尺度模型。
2024-07-04 quant-ph
Electric quantum walks with individual atoms
我们报告的实验实现的电量子行走,它模仿的效果,电场上的带电粒子在一个晶格。从离散时间量子行走的教科书实现开始,我们在每一步中引入一个额外的操作来实现场的效果。这种量子粒子的记录动力学表现出与布洛赫振荡和带间隧穿密切相关的特征。特别是,我们探索了强场的制度,展示了对比的量子行为:量子共振与动力学局域化取决于累积的布洛赫相位是2π的有理分数还是无理分数。
2013-02-08 quant-ph
Non-Bloch $\mathcal{PT}$ symmetry breaking in non-Hermitian Photonic Quantum Walks
周期性介质中拓扑能带理论的一个特点是体性质不受边界条件的影响。值得注意的是,在某些非厄米晶格中,体性质在很大程度上受到边界的影响,导致诸如非厄米趋肤效应和违反体边界对应等主要效应。在这里,我们揭示了非幺正离散时间量子行走的光子在系统中涉及增益和损失显示,而一般非布洛赫宇称时间($\mathcal{PT}$)对称性破缺相变,并提出了一种散装探测方法来检测这种边界驱动的相变。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Bloch-Landau-Zener dynamics induced by a synthetic field in a photonic quantum walk
量子行走是在相干系统中模拟动力学的过程。他们的实验实现被证明是揭示Floquet拓扑绝缘体中新现象的关键。在这里,我们在合成规范场的存在下实现了光子量子行走,该规范场模拟了电场对带电粒子的作用。通过调节两个准能带之间的能隙,我们研究了有趣的系统动力学,其特征在于布洛赫振荡和朗道-齐纳跃迁之间的相互作用。当准能量值为0和$π$的两个能隙都非常小时,Floquet动力学遵循弹道扩散。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Bloch Motions and Spinning Tops
UAS Technikum Wien(维也纳应用技术大学);Karl-Franzens-University Graz(格拉茨大学)
本文通过Bloch向量和可积系统理论研究量子系统动力学,推导出量子动力学的稳定性标准,并提出振荡纠缠态的物理预测。
2026-08-24 quant-ph
A simultaneous feedback and feed-forward control and its application to realize a random walk on the Bloch sphere in a superconducting Xmon-qubit system
基于测量的反馈控制是量子计算和精确量子控制的核心。在这里,我们实现了一个快速和灵活的现场可编程门阵列为基础的反馈控制在超导Xmon量子比特系统。室温电子器件的延迟经过定制优化,可短至140 ns。信号量子位的投影测量产生反馈标签以将条件脉冲门致动到量子位。在前馈过程中,基于测量的反馈标签被带到不同的目标量子位以进行条件控制。在双量子位实验中,反馈和前馈控制在连续步骤中同时致动。信号量子位产生一个量子数,相应地触发目标量子位在布洛赫球上的随机游走。我们的实验为多量子比特系统的反馈控制提供了一个概念上简单而直观的基准。反馈系统可以进一步放大,用于更复杂的反馈控制实验。
2020-06-23 cond-mat.supr-con quant-ph
Dirac quantum walks on triangular and honeycomb lattices
本文详细研究了三角格点和蜂窝格点上的离散时间Dirac量子行走。在连续极限下,这些量子阱符合狄拉克方程。他们在离散政权的差异进行了分析,通过色散关系,特别强调Zitterbewegung。本文还提出了一种将这些行走耦合到任意离散电磁场的扩展方法,并讨论了由此产生的布洛赫振荡。
2018-03-04 quant-ph
Spacetime structures of continuous time quantum walks
一维晶格上的连续时间量子行走(CTQWs)的传播显示了不同位置之间的跃迁概率的结构,让人想起量子地毯。对于具有周期边界条件的系统,我们通过对角化转移矩阵和Bloch函数计算了CTQW的跃迁几率。值得注意的是,布洛赫函数的结果可以与(离散)广义量子漫步的结果相关。此外,我们表明,在这里的第一个复苏时间原来是大于量子地毯。
2005-02-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum walks in weak electric fields and Bloch oscillations
本研究证明弱电场下宽初始条件的离散时间量子行走的布洛赫振荡可近似为两个反向传播的紧束缚模型解的叠加,其跳跃振幅为硬币角余弦,并指出局域初始条件需懒惰行走。
2020-03-20 cond-mat.other hep-lat quant-ph
Quantum Walks in Weak Stochastic Gauge Fields
该研究针对弱随机规范场中的离散时间量子行走展开,发现位置自旋依赖规范场下运动从弹道转扩散且分布呈高斯型,而弱随机电场规范场中退相干下Bloch振荡仍存在,为量子行走随机性与相干动力学的相互作用提供了新见解。
2024-02-14 quant-ph
Quantum Walks on Necklaces and Mixing
我们分析连续时间量子行走项链图-循环图组成的许多副本的一个较小的图(珍珠)。使用布洛赫型的本征函数的anomaly,我们块对角化的哈密顿量,减少了问题的有效大小的一个单一的珍珠的大小。然后,我们提出了一个一般的方法,显示混合的时间尺度(与不断增长的大小的项链)类似于一个简单的步行周期。最后,我们提出的结果混合几个项链图。
2012-04-13 quant-ph
Two-dimensional quantum walk with non-Hermitian skin effects
我们构建了一个二维的,离散时间的量子行走,在开边界条件下表现出非厄米趋肤效应。作为非厄米体边界对应的确认,我们表明,拓扑边缘状态的出现是一致的Floquet缠绕数使用非布洛赫带理论调用时间依赖的广义比卢因区计算。此外,与准能带相关的非布洛赫拓扑不变量被实空间中的非厄米特局部陈标记捕获,通过非酉Floquet算子的局部双正交本征波函数定义。我们的工作将刺激进一步的研究非厄米特Floquet拓扑相位的趋肤效应发挥了关键作用。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quasiperiodic dynamics of coherent diffusion: a quantum walk approach
我们研究了量子硬币在线上行走的动力学,这是一个自然的模型,由量子或干涉效应修改的扩散。特别是,我们的结果提供了令人惊讶的简单的解释Bouwmeester等人。(物理评论A,61,13410(1999))在他们的光学高尔顿板实验中观察到的现象,并通过数值模拟Buershaper和Burnett(quant-ph/0406039)给出的频闪量子行走的描述。我们还提供了启发式的解释,我们的模型的行为表明,特别是,它的动态可以被看作是一个离散版本的布洛赫振荡。
2004-07-16 quant-ph
Experimental realisation of generalised qubit measurements based on quantum walks
我们报告了一个基于量子行走模型的单量子比特广义测量场景(POVM)的实验实现。量子比特以单光子偏振编码。光子在光学元件阵列上进行量子行走,其中偏振相关平移通过双折射光束移位器进行,偏振的改变在波片的帮助下实现。我们实现:(i)Trine-POVM,即,POVM元素均匀分布在布洛赫球的赤道平面上;(ii)对称信息完全(SIC)POVM;以及(iii)两个非正交量子比特状态的非对称鉴别。
2015-01-21 quant-ph
Topological swing in Bloch oscillations
我们报道了在电场作用下量子行走中波包的新的振荡,它修饰了绝缘体通常的布洛赫-齐纳振荡。这些振荡的一个布洛赫周期内的转折点(或子振荡)的数量被发现是由准能谱的绕组。因此,这提供了一个新的物理表现的拓扑性质的周期性驱动系统,可以通过实验来探测。我们的模型,基于一个定向散射网络,是很容易实现的光子和冷原子设置。
2020-11-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum-Clustered Two-Photon Walks
我们证明了一个以前未知的双光子效应在离散时间量子行走。两个没有相互作用的相同玻色子仍然可以保持聚集在一起,因为它们在方向可逆的光学四端口晶格上行走,就像格罗弗硬币一样;由于双光子量子干涉现象,两个光子在每一步都朝着相同的方向移动,这让人想起了Hong-Ou-Mandel效应。成簇的双光子振幅分裂成两个局部部分,一个在初始点附近振荡,另一个以类似孤子的方式无空间扩展地弹道运动。但是这两个光子总是聚集在叠加的同一部分,这导致了纠缠传输的潜在应用和新的双光子干涉实验的机会。
2020-03-12 quant-ph
Quantum Walks with Non-Orthogonal Position States
量子行走现在已经在各种不同的物理环境中实现了。在其中的一些中,特别是对于被捕获的离子,行走在相空间中实现,其中对应的位置状态不是正交的。我们开发了这样的量子行走的一般描述,并展示了如何将其映射到一个标准的正交态,从而使后者开发的所有工具。这使得能够进行各种实验,这些实验可以以更小的步长和更多的步长来实现。调整非正交性允许容易地制备扩展状态,例如动量本征态,其以良好定义的速度以低色散行进。我们介绍了一种方法来调整它们的速度的动量转移,这使得调查有趣的效果,如模拟布洛赫振荡。
2012-11-15 quant-ph
Non-Markovian Decoherent Quantum Walks
量子行走的行为与经典行走有明显的不同,但退相干将缩小和缩小两者之间的差距。为了理解这个过程,有必要研究在不同退相干情况下量子行走的演化。在这篇文章中,我们研究了直线上的非马尔可夫退相干量子行走。在短时间范围内,行走的行为偏离了理想量子行走和经典随机行走。作为量子行走的度量的位置方差从最初的几步开始振荡,并且倾向于在时间上是线性的,并且在长的时间限制中显示扩散扩展,这是由量子行走者和他的硬币之间的量子关联的非马尔可夫退相影响引起的。我们还研究了量子不和谐和测量引起的扰动作为量子关联的度量,并观察到它们都在短时间范围内振荡,在长时间范围内趋于零。因此,非马尔可夫退相干量子行走在长时间内趋向于扩散扩散行为,而在短时间内则在弹道和扩散行为之间振荡,并且由于记忆效应,量子关联崩溃和恢复。
2012-06-12 quant-ph
Mimicking the Hadamard discrete-time quantum walk with a time-independent Hamiltonian
离散时间量子行走动力学可以通过依赖于时间的哈密顿量来产生,在硬币和移位发生器之间反复切换。我们改变了模型,并考虑的情况下,哈密顿量是时间无关的,包括硬币和移位项在所有的时间。的特征值和相关的布洛赫向量的时间无关的哈密顿量,然后与相应的量产生的量子行走动力学的有效哈密顿量进行比较。限制到非定域的初始量子行走状态,我们优化的参数,在时间无关的哈密顿量,使其产生类似的阿达玛量子行走的动力学。我们发现离散时间量子行走模型的步行概率分布和相应的标准差、硬币-步行者纠缠以及量子到经典跃迁的动力学可以由优化的与时间无关的哈密顿量近似产生。我们,进一步,表明这两种动力学是等效的经典制度,如预期的那样。
2019-02-19 quant-ph
Non-chiral non-Bloch invariants and topological phase diagram in non-unitary quantum dynamics without chiral symmetry
通过引入非手性非布洛赫不变量,在单光子离散时间非幺正量子行走中理论预测并实验确定了无手性对称一维非厄米系统的拓扑相图,为研究拓扑、对称性与非厄米性的相互作用提供了有用平台。
2024-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Oscillatory Localization of Quantum Walks Analyzed by Classical Electric Circuits
我们研究了一个未被探索的量子现象,我们称之为振荡本地化,其中一个离散时间量子行走与格罗弗的扩散硬币跳跃来回两个顶点之间。然后,我们将其与相关电网的功耗联系起来。也就是说,我们表明,只有两种振荡状态,称为均匀状态和翻转状态,并在翻转状态的任意状态的投影是有界的电路的功耗。通过将这个框架应用于沿着图的单个边缘的状态,我们表明,低有效电阻意味着量子行走的振荡本地化。这表明振荡局部化发生在各种各样的正则图上,包括边传递图、扩展图和高度图。作为推论,高边缘连接性也意味着这些状态的局域化,因为它与电阻密切相关。
2016-11-16 quant-ph
Role of the coin in the spectrum of quantum walks
最基本的量子行走是由一个2维酉抛硬币矩阵来表征的,它可以由4个实变量来参数化。系统地分析了抛硬币矩阵的选择对时间演化算子的影响。通过改变硬币的参数,时间演化算子的本征值的分散性和不对称性可以以受控的方式进行调节。硬币空间中的约化特征向量分布在Bloch球表面或内部的轨道上,这取决于频谱的简并度。在硬币参数的某些值下,时间演化算子的谱变为2重简并,但在每个准能带的顶部和底部可能存在唯一的本征值。对应于这样的本征值的本征态对硬币的偏置参数的任意时间变化是鲁棒的,只要其余的参数保持不变。
2015-01-28 quant-ph
Non-Hermitian Bloch-Zener phase transition
布洛赫-齐纳振荡(BZO),即在外部直流力作用下两带晶格中布洛赫振荡和齐纳隧穿之间的相互作用,在波动物理的不同领域中普遍存在,包括光子学。虽然在厄米特系统中,这种振荡通常是非周期性的,并且只是偶然的周期性的,但在非厄米特(NH)晶格中,随着系统中的NH参数的变化,BZO可以显示从非周期性到周期性的过渡。值得注意的是,相变可以是平滑的或尖锐的,与普遍尖锐的其他类型的NH相变相反。提出了一种在合成晶格上进行离散时间光子量子行走的方法,用于实验观察BZO的光滑相变。
2022-11-15 cond-mat.str-el physics.optics quant-ph
Relative homotopy approach to topological phases in quantum walks
本文针对离散时间量子行走的拓扑相分类,提出基于布里渊区到Bloch哈密顿量映射及特殊点相对同伦的表征方法,并给出可预测两相界面边缘态数量的新拓扑不变量。
2022-09-26 quant-ph
Quantum walks and correlated dynamics in an interacting synthetic Rydberg lattice
本研究以九位点相互作用里德堡原子合成晶格为平台,通过调控位点耦合与能量偏移实现多种相干及关联动力学现象,验证了该平台在可编程量子多体动力学研究中的潜力。
2024-08-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Quantum dynamics of hard-core bosons in tilted bichromatic optical lattices
研究了倾斜或驱动双色光晶格中强排斥玻色气体的动力学。利用玻色-费米映射和精确数值方法,计算了约化的单粒子密度矩阵,研究了密度分布、动量分布和凝聚分数的动力学性质。我们展示了动力学的振荡和呼吸模式,以及短时间动力学的凝聚态耗尽。对于长时间动力学,我们清楚地表明,在Bloch-Zener时间的整数倍系统的重建。我们还展示了如何实现明确的布洛赫振荡和朗道-齐纳隧道的多粒子系统。
2011-11-01 cond-mat.quant-gas quant-ph
Detecting non-Bloch topological invariants in quantum dynamics
非Bloch拓扑不变量保持了非Hermitian拓扑系统中的体边界对应,是当代非Hermitian拓扑研究中的一个关键概念。在这里,我们报告的动态检测非布洛赫拓扑不变量的单光子量子行走,揭示了通过双正交手征位移,并与动态自旋纹理在广义准动量时域量子淬火。这两种检测方案是强大的对保序性疾病,并产生与理论预测一致的结果。我们的实验进行远离任何边界,因此强调非布洛赫拓扑不变量的系统,坚持在热力学极限的内在属性。我们的工作为非厄米拓扑的实验研究提供了新的思路。
2021-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Bloch quench dynamics
研究了具有非厄米趋肤效应的非厄米拓扑模型的猝灭动力学。采用非Bloch带理论,将猝灭动力学投影到广义布里渊区,发现在广义动量-时间域中存在动态Skyrmions形式的涌现拓扑结构,并与静态Hamiltonian的非Bloch拓扑不变量相关. Skyrmion结构锚定在动力学的不动点上,其存在的条件是淬灭前和淬灭后哈密顿量的广义布里渊区的重合。全球签名的动态skyrmions,但是,坚持远远超出了这样的条件,从而提供了一个通用的动态检测计划,非布洛赫拓扑结构中存在的非厄米皮肤效应。将我们的理论应用于实验相关的非幺正量子行走,我们明确地展示了如何通过非布洛赫猝灭动力学揭示非布洛赫拓扑不变量。
2021-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Complete Characterization of Mixing Time for the Continuous Quantum Walk on the Hypercube with Markovian Decoherence Model
n维超立方体量子随机游走(QRW)是量子游走的一个特别吸引人的例子,因为它在$n$量子位的寄存器上有一个自然的实现。然而,任何实际的实现都会遇到退相干效应,这是由于与不可控自由度的相互作用。我们提出了一个完整的表征下的物理相关的马尔可夫退相干模型的超立方体QRW的混合特性。在局域退相干模型中,非幺正动力学被建模为单个量子比特在布洛赫球上任意方向的投影之和。我们证明了在这个模型中总是存在经典(渐近)混合,并指定了瞬时混合\textit{always}存在的条件。我们发现,后者的混合性质,以及经典的混合时间,在很大程度上依赖于确切的环境相互作用和它的强度。因此,QRW在超立方体上的算法应用,如果他们打算采用混合属性,需要考虑行走动力学和精确的退相干模型。
2012-03-03 quant-ph
Dynamics and energy spectra of aperiodic discrete-time quantum walks
确定性非周期序列是介于周期序列和完全随机序列之间的中间序列。材料是周期性的布洛赫扩展状态,而随机介质表现出安德森局域化。基于确定性非周期序列(如Fibonacci,Thue-Morse和Rudin-Shapiro)构建的材料表现出不同的性质,这可能与它们的光谱有关。在这里,通过研究在位置空间和时间上使用不同的非周期性硬币操作序列的离散时间量子行走的动力学,我们建立了衍射光谱在表征波包传播中的作用。
2016-11-14 cond-mat.dis-nn quant-ph
Continuous-time quantum walks on one-dimension regular networks
本文研究了N个结点的一维环格上的连续时间量子行走(CTQW),其中每个结点与它的2m个最近邻结点相连(m在任意一边).在Bloch函数近似的框架下,我们计算了格点之间的时空跃迁几率。我们发现,CTQWs在两个不同的节点之间的传输速度比经典的连续时间随机游走(CTRWs)。传输速度,这是由最短路径长度和传播时间的比值定义的,增加的CTQWs和CTRW的连接性参数m。当参数m固定时,随着最短距离的增加,CTRW的输运速度变慢,而CTQW的输运速度则是一个常数。在较长的时间范围内,随着网络规模N和连通性参数m的不同,CTQW的极限概率分布呈现出不同的规律。当网络规模N为偶数时,处于原始节点的概率与处于相对节点的概率不同,这也取决于参数m的精确值。
2008-04-18 quant-ph
Geometry and Entanglement of Super-Qubit Quantum States
本研究提出超量子比特量子态的几何表示(双布洛赫球直积),构建超相干态并阐明其纠缠度的几何意义,推导得到斐波那契振荡圆及黄金分割比不确定度极限。
2024-10-06 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
Engineering entanglement and transport in interacting quantum walks with tailored potentials
Dipartimento di Fisica, Università di Milano(米兰大学物理系)
研究两种可区分的连续时间量子行走子在平行一维晶格上通过距离相关势相互作用,发现四种动力学相,其中一种中间相同时优化了输运效率和纠缠。
2026-10-14 quant-ph
Topological Phase Transitions and Edge-State Transfer in Time-Multiplexed Quantum Walks
研究了时间复用非幺正量子行走的拓扑相变,通过引入可调增益损耗的Floquet算符,揭示了非幺正情形下常规体-边界对应破缺及边缘态转移现象,并利用非布洛赫理论恢复广义对应,深化了对非厄米拓扑相的理解。
2025-11-03 quant-ph
Observing Topological Invariants Using Quantum Walk in Superconducting Circuits
在工程和自然发生的量子材料中直接测量拓扑不变量是对物质的量子相进行分类的关键步骤。在这里,我们激励一个工具箱的基础上依赖于时间的量子行走作为一种方法来数字模拟单粒子拓扑能带结构。使用超导量子比特色散耦合到微波腔,我们实现了两类分步量子行走,并直接测量与每个拓扑不变量(绕组数)。测量依赖于腔薛定谔猫态的两个组件之间的干涉,并突出了一种新的重新聚焦技术,该技术允许直接实现数字版本的布洛赫振荡。我们的计划可以很容易地扩展到更高的维度,从而量子行走为基础的模拟可以探测拓扑相位范围从量子自旋霍尔效应的霍普夫绝缘体。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Geometric phase and its applications: topological phases, quantum walks and non-inertial quantum systems
几何相位在量子理论中起着基础性的作用,并解释了从Aharanov-Bohm效应、整数和分数量子霍尔效应以及物质的拓扑相位(包括拓扑绝缘体)等广泛的现象。在这篇论文中,我们提出了一个新的角度测地线和零相位曲线,这是理解几何相位的关键成分。我们还研究了几何相位在拓扑相位、量子行走和非惯性量子系统中的一些应用。给定曲面上任意两点之间的最短曲线是(最小)测地线。它们也是系统沿其不获得任何几何相位的曲线。在相同的上下文中,我们可以推广测地线来定义更大类的曲线,称为零相位曲线(NPC),沿着这些曲线,所获得的几何相位也为零;然而,它们不需要是两点之间的最短曲线。我们提出了一个几何分解的测地线和零相位曲线的布洛赫球,这是至关重要的,在提高我们的理解的几何状态空间和内在对称的测地线和NPC。我们还研究了存在外部(有损)环境的量子漫步中拓扑相的持久性。我们表明,在一维和二维量子行走的拓扑秩序坚持对适度的损失。此外,我们使用的几何相位检测的非惯性修改的场调制器所感知的圆形旋转的二能级原子放置在一个腔。
2022-09-11 quant-ph
Aperiodic space-inhomogeneous quantum walks: localization properties, energy spectra and enhancement of entanglement
我们研究了非周期离散时间量子游走的局域化性质、能谱和硬币位置纠缠。非周期性由分布在晶格上的空间依赖量子币描述,其分布既不是周期性的(布洛赫样)也不是随机的(安德森样)。在输运性质,我们确定了离域/本地化的量子行走介导的非周期性参数的适当调整。这两种情况下研究探索典型的数量(参与率和生存概率的倒数),以及相关的有效哈密顿量的能量谱。通过能谱分析,我们发现,在早期阶段,不均匀性导致两个主带之间的间隙消失,这证明了$ν<0.5$的离域特征。随着$ν$的增加,能谱上出现了带隙和平带,证实了对$ν>0.5$的输运抑制。对于足够高的$ν$,我们观察到的能谱类似于由1d安德森模型描述。在硬币位置纠缠,我们显示了许多设置中,观察到的纠缠能力的增强。这种行为带来了关于非周期性对静态非均匀系统的硬币-位置纠缠所起作用的新信息,以前报道与均匀情况相比,几乎总是减少纠缠。我们扩展了分析,以表明具有静态不均匀性的系统能够表现出纠缠的渐近极限。
2019-01-29 quant-ph
Orientation-dependent Pauli noise in one-dimensional discrete-time quantum walks
Departamento de Física, CUCEI, Universidad de Guadalajara(瓜达拉哈拉大学CUCEI物理系);Centro Universitario de Guadalajara, Universidad de Guadalajara(瓜达拉哈拉大学瓜达拉哈拉大学区)
本研究探讨一维离散时间量子行走在泡利噪声下的长时间动力学,发现噪声方向决定扩散交叉速率及量子到经典转变条件,并给出各噪声通道的解析结果。
2026-09-15 quant-ph
Topological spin texture of chiral edge states in photonic two-dimensional quantum walks
拓扑绝缘体具有拓扑连接的边界态,其自旋和电荷自由度可以用来设计具有增强功能的拓扑器件。我们通过实验观察到,在自旋轨道耦合的反常Floquet拓扑相位中,无耗散的手征边缘态在边界上表现出拓扑自旋纹理,这是通过二维量子行走实现的。我们的实验表明,对于一个步行者沿着边界在真实空间中的一个闭环运动,它的自旋演化并通过布洛赫球上的一个大圆,这意味着边自旋纹理具有非平凡的缠绕。这种缠绕与能隙开放点周围的体狄拉克哈密顿量有关。我们的实验证实了二维反常Floquet拓扑系统在边界上表现出拓扑自旋织构,这可能会激发新的基于拓扑的自旋电子学现象和器件。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fragile aspects of topological transition in lossy and parity-time symmetric quantum walks
量子漫步经常提供关于它们所执行的系统结构的有说服力的见解。在PT-对称和有耗二聚体晶格中,能带结构的拓扑性质表现在这种步行者的平均位移的量子化中。我们调查这两个二聚体模型的拓扑转变的脆弱方面。我们发现,过渡是敏感的初始状态的步行者在布洛赫球,和由此产生的平均位移有一个强大的拓扑分量和准经典分量。在PT对称二聚体晶格中,我们还表明,过渡被涂抹的非线性效应,成为重要的PT对称性破缺区域。通过分析计算,紧束缚的结果,和光束传播方法模拟进行一致性检查,我们表明,我们的预测是很容易在今天的实验系统测试。
2018-02-06 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Quantum walks of correlated photons in non-Hermitian photonic lattices
针对非厄米系统纠缠实验探究的难题,该研究提出并实现了非厄米光子晶格中双关联光子的量子行走,观测到体区域单向行走及趋肤效应致纠缠抑制,助力开放多体量子纠缠研究。
2024-09-16 physics.optics quant-ph
Many topological regions on the Bloch sphere of the spin-1/2 double kicked top
本文研究自旋1/2量子双踢顶的 Bloch 球拓扑,揭示需多个大缠绕数区域完整刻画其结构,并通过局域缠绕数与探测态局域化定位含0、π准能束缚态的边界。
2023-05-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Walks and discrete Gauge Theories
本文通过构造实例证明量子游走可模拟离散规范理论,引入二维游走族,其连续极限对应耦合电磁场的狄拉克费米子,并验证了离散U(1)规范不变性、守恒流及电磁场构造,数值模拟再现了布洛赫振荡、E×B漂移及局域化现象。
2016-04-13 cond-mat.other hep-lat quant-ph
Simulating non-Hermitian quasicrystals with single-photon quantum walks
非厄米性极大地丰富了拓扑模型的性质,导致了非厄米趋肤效应和非布洛赫体边界对应等在厄米设置中没有对应物的奇异特征。它的影响是特别说明在非厄米准晶体的非厄米性和准周期性之间的相互作用的结果在并发的离域-本地化过渡,宇称-时间(PT)对称性破缺,和发病的非厄米皮肤效应。在这里,我们实验模拟非厄米准晶体使用光子量子行走。使用动态观测量,我们证明了系统可以从一个离域,PT对称破缺相,具有非厄米特皮肤效应,本地化,PT对称未破缺相,没有非厄米特皮肤效应。通过光谱缠绕数测量的临界点与理论预测一致,证实了相变的拓扑起源。我们的工作为研究开放量子系统中非厄米性、准周期性和谱拓扑的相互作用开辟了途径。
2022-05-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Mobility edges in pseudo-unitary quasiperiodic quantum walks
Heinrich Heine Universität Düsseldorf(杜塞尔多夫大学);FernUniversität in Hagen(哈根综合大学);Texas A&M University(德克萨斯农工大学)
研究通过Floquet准晶体模拟均匀磁场中电子运动,发现金属与绝缘相之间的新型运动边,并首次观察到离散时间特有的二次相变,揭示了谱性质与拓扑特性。
2026-04-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Directional quantum walks of two bosons on the Hatano-Nelson lattice
本文研究 Hatano-Nelson 晶格上双玻色子在非互易隧穿和相互作用下的量子行走,发现非厄米性导致不对称密度锥、不对称 Bloch 振荡及非互易聚束行为,并证明量子 Fisher 信息随时间以 $t^3$ 增长,可用于量子增强弱力传感。
2025-11-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph