Parrondo's paradox for discrete-time quantum walks in momentum space
我们调查的可能性，实施一系列的量子行走的概率分布给出了一个整体积极的获胜概率，而它是消极的单行走（Parrondo的悖论）。特别是，我们想到了一个实验实现的玻色-爱因斯坦凝聚体，其中步行者的空间是动量空间。我们的离散时间量子行走的硬币操作的精确实施的实验问题进行了详细分析。我们研究了硬币随时间的相位波动以及由有限动量宽度的凝聚体所产生的扰动。我们证实了Parrondo悖论的可见性实验可用的时间尺度高达几百步的步行。
2022-09-26 cond-mat.quant-gas quant-ph
Parrondo's paradox and superactivation of classical and quantum capacity of communication channels with memory
存在无记忆的零容量量子信道，当它们联合使用时，导致信道具有正容量。这种现象被称为超激活。利用Parrondo悖论，我们给出了经典信道容量的类超激活效应以及具有记忆的量子信道的量子和私有容量的例子.在无记忆的情况下，量子容量的超激活需要几个要素。第一个是要求适合于超激活的量子信道来自两个不同的家族--束缚纠缠信道和擦除信道。第二个是利用在使用通道时纠缠在一起的输入的能力。我们的构造使用具有经典存储器的单个擦除通道家族来实现相同的量子容量超激活效应，而无需上述任何成分。
2013-05-06 quant-ph
Quantum Parrondo Paradox via a Single Phase Defect Symmetry Breaking and Directed Transport
National Yang Ming Chiao Tung University（国立阳明交通大学）；Chung Yuan Christian University（中原大学）
本文通过单个量子比特硬币、固定周期的SU(2)算符序列及单个局域相位缺陷，实现量子帕尔米多效应，展示了非对称性破缺如何产生定向量子马达，且验证了位置期望值作为验证悖论的正确度量。
2026-04-14 quant-ph
Quantum Parrondo's games using quantum walks
我们使用两种不同的“硬币”算子研究了一维量子行走。通过混合两个运算符，这两个运算符都给出了具有负期望值的步行者位置的有偏步行，可以通过干扰效应来逆转偏差。这种效应类似于Parrondo的游戏，其中交替两个失败的（赌博）游戏可以产生一个获胜的游戏。步行者偏差是通过在硬币运算符中引入相位因子而产生的，其中两个不同的相位因子给出了游戏$A$和$B$。我们给出的范围内的相位的Parrondo效应可以得到与$A$和$B$交替播放或在其他（重复）确定性序列。效果是暂时的。对于足够大的时间，原始的偏见恢复。
2012-09-11 quant-ph
Scouring Parrondo's Paradox in Discrete-Time Quantum Walks
本文在基于硬币的离散时间量子游走中提出一种量子博弈，并给出确定性方案识别 Parrondo 悖论，证明单个均失败的量子步按序组合后可变为获胜策略，从而深化对量子游走期望值演化的理解。
2024-01-17 quant-ph
The Geometry of Transport in Quantum Walks and Parrondo's Paradox
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）；Escuela de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de San Carlos de Guatemala（危地马拉圣卡洛斯大学物理与数学院）；Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien（维也纳量子科学与技术中心，原子物理研究所，维也纳工业大学）
本文在最小离散时间量子行走中研究帕龙多悖论，提出输运向量几何判据，当组合策略向量超出单个策略锥体时悖论出现，并计算了悖论集合的概率。
2026-09-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Playing a true Parrondo's game with a three state coin on a quantum walk
本文的研究对象是一个四人组的Parrondo游戏。我们表明，一个真正的量子Parrondo的游戏可以发挥与3状态硬币（qutrit）在一维量子漫步相反的事实，发挥真正的Parrondo的游戏与2状态硬币（qubit）在一维量子漫步的渐近极限失败。
2018-06-07 cond-mat.dis-nn cs.GT quant-ph
Parrondo's game using a discrete-time quantum walk
我们提出了一种新形式的Parrondo游戏使用离散时间量子行走线。具有不同量子硬币运营商的两个玩家A和B，单独输掉游戏，可以开发一种策略，通过交替使用他们的硬币，或者在量子步行进化的每一步中组合使用他们的硬币，成为联合赢家。我们还提出了一个策略，使参与人A（B）的获胜概率大于参与人B（A）。讨论了博弈策略在信息论和物理应用中的意义。
2011-03-04 quant-ph
Parrondo's effect in continuous-time quantum walks
该研究首次在含时跃迁缺陷的连续时间量子行走中发现Parrondo效应，即单独阻碍波包扩散的缺陷交替出现可增强波包传播，为利用缺陷提升量子输运的非常规机制研究奠定基础。
2023-11-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Parrondo's game with random strategies
我们提出了一个量子实现的Parrondo的游戏与随机切换的策略，使用1）一个量子行走作为“随机性”的来源和2）一个完全积极的（CP）地图作为一个随机化的演变。这个游戏表现出与经典设置相同的悖论，其中两个失败策略的组合可能会导致获胜策略。我们表明，CP映射方案导致显着较低的净增益比量子行走计划。
2007-04-23 quant-ph
Generating highly entangled states via discrete-time quantum walks with Parrondo sequences
量子纠缠在量子信息处理中有着广泛的应用。发展产生不依赖于初始条件的高度纠缠态的方法是一项重要的任务。在这里，我们的目标是通过离散时间量子行走产生高度纠缠态。我们提出了确定性的Parrondo序列，生成的状态通常比仅使用两个硬币中的一个的序列所产生的状态更纠缠。我们发现，一些Parrondo序列产生高度纠缠态，这是独立的初始状态的相位，并进一步导致在某些情况下的最大纠缠态。本文研究了Parrondo序列在小时间步下的渐近极限和在大时间步下的渐近极限。
2022-10-15 cond-mat.dis-nn math.QA physics.app-ph
Cooperative quantum Parrondo's games
协调与合作是博弈论中最重要的问题之一。最近，注意力转向图和社交网络上的博弈论。在量子进化博弈分析中得到的有趣结果的鼓舞下，我们研究了量子环境中的合作Parrondo博弈。这个游戏是用带有偏见的硬币的多维量子随机行走来建模的。我们使用GHZ和W纠缠态作为硬币的初始态。我们的分析表明，在合作量子博弈中存在一个明显的悖论，并可以观察到一些有趣的现象。
2013-05-07 quant-ph
Quantum Parrondo's Games
当两个失败的游戏结合起来产生一个胜利的游戏时，帕隆多的帕隆多出现了。研究了一个依赖于历史的量子Parrondo博弈，其中用一般的SU（2）算符代替代表经典有偏硬币投掷的旋转算符，将博弈转换到量子域.在初始状态下，量子比特的叠加可以用来耦合游戏并产生干扰，从而导致与经典情况下完全不同的收益。
2002-02-22 quant-ph
A Quantum Analogue of Parrondo's Game
我们考虑离散时间量子行走在平面上，并提出了一个量子实现的Parrondo的四个球员的游戏。并讨论了博弈策略的物理意义。
2011-08-27 cs.GT quant-ph
Temporal-order-controlled Parrondo reversal in a periodically switched quantum walk acting on NEQR image states
Institute of Theoretical and Applied Informatics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论与应用物理研究所）
本文提出基于离散时间量子行走的量子图像加密方案，利用帕尔伦多悖论提升加密性能，实现高熵和低相关性。
2026-08-27 quant-ph
Continuous-time quantum walks on a defective lattice: Boosting the spreading of delocalized states through Parrondo's strategy
Universidade do Estado de Santa Catarina（圣卡塔琳娜州立大学）；Universidade Federal de Santa Catarina（圣卡塔琳娜联邦大学）
该研究针对含单个缺陷的一维晶格上的连续时间量子行走，通过在两种不利缺陷构型间交替的Parrondo策略，提升了离域态的量子输运效率，揭示了其中的Parrondo悖论现象。
2026-08-04 quant-ph
Qunatum Parrondo's games constructed by quantum random walk
我们使用离散时间量子行走构造了一个Parrondo博弈。两个失败的游戏由两个不同的硬币运营商表示。通过混合两个硬币操作符$U_{A}(α_{A},β_{A},γ_{A})$和$U_{B}(α_{B},β_{B},γ_{B})$，我们可能会赢得比赛。在这里，我们混合了两个游戏的位置，而不是时间。有了一些参数的选择，我们可以赢得游戏序列ABB，ABBB，\emph{et al}。如果我们设置$β_{A}=45^{\circ},γ_{A}=0,α_{B}=0,β_{B}=88^{\circ}$，我们发现游戏1 \emph{}与{ \normalsize $U_{A}^{S}=U^{S}(-51^{\circ},45^{\circ},0)$，$U_{B}^{S}=U^{S}(0,88^{\circ},-16^{\circ})$将获胜并获得最大利润。}如果我们设置$α_{A}=0,β_{A}=45^{\circ},α_{B}=0,β_{B}=88^{\circ}$和{ \normalsize{}}，则具有$U_{A}^{S}=U^{S}(0,45^{\circ},-51^{\circ})$的游戏2 $U_{B}^{S}=U^{S}(0,88^{\circ},-67^{\circ})$将赢得最多。和}游戏1 \emph{}{\normalsize is equivalent to the}游戏…
2013-03-27 quant-ph
Quantum Parrondo Games in Low-Dimensional Hilbert Spaces
本文研究低维Hilbert空间上的量子Parrondo博弈，将组成博弈实现为环上量子行走，并利用量子硬币引入随机序列，发现长时间下因纠缠与自干涉产生复杂的系统性输赢结构。
2023-06-29 quant-ph
Enhanced spreading in continuous-time quantum walks using aperiodic temporal modulation of defects
Universidade Federal de Uberlândia（乌贝拉巴联邦大学）；Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西物理研究中心）
研究通过非周期性缺陷调制增强连续时间量子行走的扩散，发现其增强效果受序列自相关和持久性影响，展示了非周期性缺陷调制维持Parrondo效应的新方法。
2025-09-20 quant-ph
Controlling quantum chaos via Parrondo strategies on noisy intermediate-scale quantum hardware
针对NISQ系统的量子混沌控制问题，本研究基于Parrondo策略，利用经QFT优化的DTQW在三台NISQ设备上实现混沌到有序的转变，验证了该方案的可行性与应用价值。
2025-11-04 cond-mat.dis-nn cs.AR nlin.CD
Quantum cryptography compatible with noisy intermediate-scale quantum devices based on Parrondo dynamics in discrete-time quantum walks
National Institute of Science Education and Research（国家科学教育研究中心）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）
提出一种基于离散时间量子行走的密码方案，利用Parrondo动力学实现周期演化，并在NISQ设备上通过Qiskit仿真验证其抗噪声能力，分析截获重发和中间人攻击下的量子比特错误率。
2026-07-03 cond-mat.dis-nn quant-ph stat.CO
Parrondo-type enhancement of quantum-state transfer in spin chains
Universidade do Estado de Santa Catarina（圣卡塔琳娜州立大学）
本文研究了在有限XX自旋链中，通过周期性切换两个具有不同边界耦合的哈密顿量，提升单量子比特和贝尔态传输保真度的方法，揭示了非交换驱动哈密顿量带来的纯相干干涉效应。
2026-08-14 quant-ph
Quantum random walks with history dependence
我们引入了一个多硬币离散量子随机游走，其中抛硬币的幅度取决于以前的投掷。虽然相应的经典随机游走是无偏的，但可以通过改变历史依赖性将偏差引入量子游走。通过将有偏随机游动与无偏随机游动混合，可以反转偏置的方向，从而导致一个新的量子版本的Parrondo悖论。
2003-11-04 quant-ph
Relativistic effects in quantum walks: Klein's paradox and Zitterbewegung
量子行走不仅是量子计算的算法工具，而且也不是描述各种物理过程的平凡模型。本文比较了一维自由粒子狄拉克方程和离散时间量子行走。我们表明，离散狄拉克方程相比，DTQW结果在有趣的关系。它还表明，两个相对论效应与狄拉克方程，即Zitterbewegung（运动）和克莱因的悖论，存在于DTQW，这可以实现在非相对论量子力学。
2006-06-20 quant-ph
Pre- and post-selection paradoxes in quantum walks
单粒子量子行走的许多特性可以用经典波来模拟。然而，最近的实验表明，量子步行机上的一些时间序列的测量不承认在宏观现实理论方面的经典描述。在这里，我们扩展了这一观察，并提出了在量子漫步中导致逻辑悖论的前选择和后选择场景。这种悖论最近被证明是等价的上下文的证明，因此，我们提供了一个额外的参数的非经典的量子行走模型。非古典性主张背后的假设（包括语境性和违反宏观现实主义）也进行了讨论。
2019-05-31 quant-ph
Spontaneous-emission induced ratchet in atom-optics kicked rotor quantum walks
本文研究了原子光学踢转子量子行走中的自发辐射现象，发现其能在原本对称的量子行走中诱发不对称性，可用于构建量子行走棘轮或类Parrondo量子博弈，展示了将不利效应转化为有利应用的潜力。
2024-02-20 cond-mat.quant-gas quant-ph
Nonclassical oscillations in pre- and post-selected quantum walks
量子游动是经典随机游动的对应物。它们传播得更快，可以在信息处理任务中加以利用，并为许多量子系统构成了通用的模拟平台。然而，它们的一些特性可以用经典光来模拟。这就产生了一个问题：模型的哪些方面是真正非经典的？我们通过进行基于前选择和后选择悖论的光子实验来解决这个问题。这个悖论意味着，如果有人可以选择问，粒子在偶数时间步是在位置x = 0，还是在奇数时间步在位置x = d（d > 1），答案都是肯定的，不管问什么问题。因此，粒子似乎经历长距离振荡，尽管模型允许一次跳跃一个位置。我们把这个悖论转化为一个贝尔式不等式，并通过实验证实了它的违反高达8个标准差。
2020-12-25 quant-ph
Experimental realisation of a delayed-choice quantum walk
量子力学的许多悖论都来自于一个量子系统可以同时具有不同的特征，例如在波粒二象性或量子叠加态中。在最近的延迟选择实验中，可以观察到量子力学系统表现出一种特征，例如波或粒子性质，这取决于最终的测量设置，这是在系统本身已经进入测量设备之后选择的;因此它的行为不是预先确定的。在这里，我们将这种范式方案适用于多维量子行走。在我们的实验中，光子以强非平凡模式与自身干涉的方式取决于其偏振，这是在光子已经被检测到之后确定的。多维量子漫步是模拟复杂量子系统行为的一个非常强大的工具，因为它们的多功能性。这是第一个实验实现了一个多维量子行走与单光子源，我们也提出了第一个实验模拟的Grover行走，一个模型，可用于实现Grover量子搜索算法。
2013-09-28 quant-ph
On Hidden States in Quantum Random Walks
最近有人指出，量子随机游动和隐马尔可夫过程的可识别性基于相同的原理。这个类比立即提出了量子随机游动中隐藏态的存在问题，以及它们与量子力学中关于隐藏态的早期争论的关系。最重要的观点是，不仅隐马尔可夫过程，而且量子随机游走也是有限过程。由于有限过程具有良好的渐近性质，这也鼓励进一步研究量子随机游动的渐近性质。在这里，所有这些问题的答案都给出了。将量子随机游动、隐马尔可夫过程和有限过程统一到一个模型中。在这种背景下，量子随机游动不仅具有一般的遍历性，而且具有直观的量子式渐近性质。它还指出，如何隐藏的国家所产生的框架涉及到隐藏的国家在较早的，突出的治疗主题，如EPR悖论或贝尔的不平等。
2015-12-29 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum Approach to Fast Protein-Folding Time
在传统的随机构象搜索模型中，为了解决Levinthal佯谬，常常提出一系列亚稳中间态的假设。在这里，我们介绍了一个量子策略，制定蛋白质折叠作为一个量子行走在一个明确的图，这为我们提供了一个一般的框架，而不作假设。通过首次通过时间的平均值来评估它，我们发现通过我们的量子方法得到的折叠时间比通过经典随机游走得到的折叠时间要短得多。这一想法有望为未来的研究带来更多的启示。
2019-06-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Quantum Measurements, Nonlocality and the Arrow of Time
发展了一种理论，试图使非定域量子观测量的测量与狭义相对论和量子力学相一致。一个波函数的坍缩，与某些宏观测量装置的非定域测量相一致，与由于装置与宇宙其余部分中的电荷相互作用而触发的吸收器机制相关联。在波函数坍缩期间的短时间内，标准延迟电磁场加辐射阻尼被转换为超前场加辐射。在波函数约减过程中，时间箭头的反转允许在非局域量子实验中以光速进行通信，解决了与测量相关量子态和狭义相对论相关的悖论。吸收体机制和先进的领域解决方案是符合传统的Friedmann-Robertson-Walker膨胀宇宙。
1998-09-22 gr-qc hep-th quant-ph
