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 Stochastic Walk Models for Quantum State Discrimination
量子随机游动（QSW）通过描述网络上的开放量子系统的动态演化，允许量子和经典随机游动的推广，其中节点对应于固定基的量子态。我们考虑了这类系统的量子态鉴别问题，并通过优化网络拓扑权值来解决。最后，我们在不同的量子网络拓扑结构上进行了测试，并将其与最优理论界进行了比较。
2020-03-30 quant-ph
Optical Cavity Implementations of the Quantum Walk
我们讨论了如何创造量子行走的线上或圆上可以实现使用光波。我们提出了几个光学腔配置这些实现。
2003-09-17 quant-ph
On the physical realizability of quantum stochastic walks
量子漫步是一个很有前途的框架，可以用来理解和实现量子信息处理任务。量子随机游走是最近发展起来的一个框架，它通过量子系统的开放系统演化，将量子游走的概念与经典随机游走的概念结合起来。量子随机游走已经被证明在人工智能等广泛领域有应用。然而，在物理实验中可以实现的开放系统演化的种类上存在显著的限制。在这项工作中，我们讨论了允许的开放系统演化的限制，以及支撑它们的物理假设。我们表明，一般的实施将需要完整的解决方案的基础单一的动态，和复杂的油藏工程，从而削弱了实验研究的好处。
2016-03-11 quant-ph
Recurrence in discrete-time quantum stochastic walks
Czech Technical University in Prague（布拉格捷克理工大学）
本文研究了离散时间量子随机游走中递归现象，发现经典随机性可抑制递归概率，并展示了其在量子-经典相互作用中的稳健性。
2026-01-14 quant-ph
Efficient quantum circuit implementation of quantum walks
量子游走作为经典随机游走的量子模拟，有望为量子算法提供丰富的资源。一些这样的算法已经被开发出来，包括“胶合树”算法，它提供了一个指数加速超过经典方法，相对于一个特定的量子预言。在这里，我们讨论的可能性，量子行走算法产生这样的指数加速可能的经典算法，而不使用的预言。我们提供了一些高度对称的图形，可以构建有效的量子线路实现量子行走的例子，并讨论了潜在的应用，量子搜索标记顶点沿这些图。
2009-10-29 quant-ph
Design for implementation of discrete-time quantum walk with circulant matrix on graph by optical polarizing elements
在本文中，我们引入了一个量子行走，其在每个顶点的局部散射表示为一个酉循环矩阵，即循环量子行走。我们还介绍了由循环量子行走引起的另一种量子行走，即光量子行走，它的底层图是一个$2$ -正则有向图，通过某种方式将原图爆破而得到.我们提出了一种实现光量子行走稳态的光路设计。我们证明了如果诱导光量子行走不具有$+1$本征值，则光量子行走的定态给出了原循环量子行走的定态。从这个结果出发，我们给出了一个可由该光路实现的循环量子行走的条件。
2022-02-18 quant-ph
From classical to quantum walks with stochastic resetting on networks
随机游动是随机过程的基本模型，在物理学、生物学和计算机科学等各个领域都有应用。我们研究了任意网络上受随机重置影响的经典和量子随机游动。基于量子随机游动的数学形式，我们给出了经典游动和量子游动的框架，其演化由图拉普拉斯算子决定。通过在经典和量子体系之间进行插值，研究了量子效应对稳态和长时间平均几率分布的影响。我们比较了我们的分析结果的固定和长时间的平均概率分布与数值模拟不同的网络，揭示重置的方式影响经典和量子行走的采样特性的差异。
2020-12-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Efficiency of open quantum walk implementation of dissipative quantum computing algorithms
提出了耗散量子计算的开放量子行走形式。以Toffoli门和3和4量子比特的量子傅里叶变换为例说明了这种方法。结果表明，基于开放量子行走的算法比基于正则耗散量子计算的算法更有效。特别地，开放量子游走可以被设计为更快地收敛到期望的稳态，并增加检测计算结果的概率。
2014-01-26 quant-ph
Implementation of multidimensional quantum walks using linear optics and classical light
经典光学可用于有效地实现具有高度控制的某些量子信息处理任务，例如，一维量子行走通过由其偏振引导的光的轨道角动量的空间。为了探索利用经典光处理量子信息的潜力，我们提出了一种利用经典光学实现d维量子行走的方法--这是实现某些量子算法的重要一步。在该方案中，不同的光的自由度，如频率，轨道角动量和时间仓，代表不同的方向的步行者，而硬币决定步行者采取哪个方向是通过使用偏振结合不同的光路来实现的。
2015-10-15 quant-ph
QSWalk.jl: Julia package for quantum stochastic walks analysis
本文介绍了为模拟开放量子系统演化而开发的Julia程序设计语言QSWalk.jl包。该软件包可以研究使用随机量子漫步在任意有向图上开发的量子程序。我们提供了实现的功能的详细描述，以及一些使用示例。将该软件包与提供类似功能的现有软件进行比较。
2018-11-19 quant-ph
QSWalk: a Mathematica package for quantum stochastic walks on arbitrary graphs
我们提出了一个Mathematica软件包，QSWalk，来模拟任意有向和加权图上的量子随机游动（QSW）的时间计算。QSW是连续时间量子行走的推广，它包含了相干和非相干动力学，因此，包括量子行走和经典随机行走作为特殊情况。非相干分量允许沿着有向图边缘的量子行走。QSW的动力学表示使用Lindblad形式主义，最初开发的开放量子系统，其中框架的密度矩阵的语言中的问题。对于$N$顶点图上的QSW，我们在$N^2$维空间中有一个稀疏超算子，可以使用Mathematica中内置的MatrixExp函数有效地求解。我们通过几个示例案例研究来说明QSWalk包的使用。
2016-05-25 quant-ph
QSW_MPI: a framework for parallel simulation of quantum stochastic walks
QSW_MPI是一个Python包，用于连续时间量子随机漫步的时间序列模拟。这个模型允许研究马尔可夫开放量子系统的Lindblad形式主义，包括推广的连续时间随机游走和连续时间量子游走。QSW_MPI由一个使用稀疏数据结构访问并行Fortran库的Python接口组成，可扩展到大规模并行计算机，这使得在任意复杂度的有向和无向图上模拟广泛的行走动力学成为可能。
2020-07-08 cs.DC physics.comp-ph quant-ph
Efficient Quantum Walk Circuits for Metropolis-Hastings Algorithm
我们提出了一个详细的电路实现Szegedy的量化的Metropolis-Hastings步行。这种量子行走通常是相对于预言机来定义的。我们发现，这个预言的直接实现需要昂贵的算术运算，从而重新制定的量子行走的方式，绕过该特定的预言的实现，并密切关注经典的大都会黑斯廷斯步行。我们还提出了启发式量子算法，在离散优化问题的背景下使用量子行走，并数值研究其性能。我们的数值结果表明多项式量子加速启发式设置。
2020-06-25 quant-ph
Review on Quantum Walk Computing: Theory, Implementation, and Application
本文综述量子游走的理论模型、物理实现与算法应用，总结其超越经典计算及实现通用量子计算的潜力与挑战。
2024-04-05 quant-ph
Experimental Implementation of Discrete Time Quantum Random Walk on an NMR Quantum Information Processor
本文提出了一种利用三量子比特液态核磁共振（NMR）量子信息处理器（QIP）在正方形上实现离散时间量子行走的实验方法。相反，它的经典对应，我们观察到完全干涉后，一定的步骤和周期性的演变。完整的状态断层扫描已被执行的八个步骤，使一个完整的时期。结果与预期的状态具有极高的保真度，并清楚地显示了量子干涉在行走中的影响。我们还显示和讨论的重要性，选择一个分子与自然的哈密顿很适合NMR QIP通过实施相同的算法上的第二个分子。最后，我们通过实验证明了每一步后的退相干使量子行走的统计趋于经典随机行走的统计。
2005-07-28 quant-ph
Implementation of hitting times of discrete time quantum random walks on Cubelike graphs
我们演示了一个实现的击中时间的离散时间量子随机行走立方体图使用IBM的Qiskit平台。我们的实现是基于Grover和Shift运算符的高效电路。我们验证了[https：//link.springer.com/article/10.1007/s00440-004-0423-2]中关于超立方体上量子行走的一次击中时间的结果.我们将研究扩展到另一个称为增广立方体的立方体图族[https：//onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/net.10033]。基于我们的数值研究，我们猜想对于所有的立方图族，立方图的度与它的命中时间之间存在一个线性关系，并且这个线性关系是渐近成立的。也就是说，对于度为$Δ$的任何立方体图，当立方体图的度$Δ$接近无穷大时，在时间$\frac{πΔ}{2}$在目标节点处找到量子随机游走的概率接近1。
2021-08-31 quant-ph
Implementation of generalized measurements on a qudit via quantum walks
量子测量在量子力学和量子信息处理中起着基础性的作用，但实现广义测量并不容易，广义测量是量子力学所允许的最强大的测量。在这里，我们提出了一个简单的配方，通过量子行走实现量子点上的广义测量。有了这个配方，任何离散的量子测量都可以通过一维离散量子行走来实现;步骤的数量只是测量结果数量的两倍。作为一个例子，我们提出了一个统一的解决方案，实现任意对称的信息完全测量3维。
2019-06-29 quant-ph
Circuit Implementation of Discrete-Time Quantum Walks on Complex Networks
KDDI Research, Inc.（KDDI研究所）
本文提出一种实现复杂网络上量子行走的电路设计，通过Watts-Strogatz模型验证电路功能，为任意复杂网络的量子行走电路构建提供新方法。
2024-08-28 quant-ph
Experimental Implementation of Quantum Walks on IBM Quantum Computers
近年来，通用量子计算机的发展取得了显着的成功，并以谷歌报道的量子霸权而告终。现在可以用几十个量子比特实现短深度的量子线路，并获得具有显著保真度的结果。量子行走是在现有量子计算机上实现的很好的候选者。在这项工作中，我们实现了离散时间量子行走与一个和两个相互作用的步行者在周期，二维格子，和IBM量子计算机上的完全图。我们能够获得有意义的结果，使用循环，二维晶格，和完整的图形与16个节点，这需要4量子比特量子线路高达深度100。
2020-03-09 quant-ph
Quantum Simulation of a Discrete-Time Quantum Stochastic Walk
量子行走已经被证明具有广泛的应用，从人工智能到光合作用和量子运输。量子随机游动（QSW）将这个概念推广到额外的非幺正演化。在本文中，我们提出了一个基于量子力学的量子模拟协议，以有效地实现一个量子器件中的离散时间QSW族。在推导出一个2-顶点图的单边协议后，我们展示了我们的协议如何推广到一个具有任意拓扑结构和连通性的图。简单的推广导致协议简单地扩展到复杂的图形。最后，我们将展示如何模拟一个有限的类的连续时间量子阱的离散时间量子阱，以及如何这是服从我们的离散时间量子阱的模拟协议。
2020-04-13 quant-ph
Implementation of one-dimensional quantum walks on spin-orbital angular momentum space of photons
光子可以携带自旋角动量（SAM）和轨道角动量（OAM），分别可以用来实现量子比特系统和高维系统。这种自旋轨道系统非常适合于实现一维离散时间量子随机游动。我们提出了一个简单的方案，量子行走的自旋轨道角动量空间的光子，其中光子行走的无限OAM空间由他们的SAM控制。通过采用最近发明的光学器件，所谓的“q板”，我们的方案比其他方案更简单和有效，因为在该方案中没有Mach-Zehnder干涉仪。
2010-02-03 quant-ph
Are quantum walks the saviour of optical quantum computing?
量子漫步已经成为实现量子信息处理协议的有趣候选者。量子漫步的光学实现已经被各种团体所证明，其中一些已经受到了高调的报道。人们经常声称，量子行走提供了一条通往通用量子计算的途径。在这篇评论中，我希望消除围绕量子行走作为通往通用光学量子计算的途径的前景的一些误解。
2010-11-02 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
Implementation of Continuous-Time Quantum Walks on Quantum Computers
本文提出了在量子计算机上实现连续时间量子行走搜索算法的有效电路，覆盖完全图、完全二分图和超立方体，并通过Qiskit模拟验证了其有效性。
2022-12-17 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
A Comparison of Quantum Walk Implementations on NISQ Computers
本文探讨了两种电路方法的量子行走：第一个由广义控制反转，而第二个有效地取代它们与旋转操作的基础状态。我们展示了旋转实施的理论基础。旋转方法使在使用反相器实现时执行计算所需的大量辅助量子位无效。我们的研究结果集中在两种架构的结构，效益和成本，以及每种方法所需的计算资源方面的比较。我们表明，逆变器的方法需要比旋转指数更少的门，但几乎一半的系统中的量子位数。最后，我们使用IBM量子计算机进行了一些实验。实验表明了噪声对电路的影响。小的两量子比特量子行走的演化更接近我们的预期，而对于更多的步骤或状态空间，演化受到噪声的严重影响。
2021-02-02 quant-ph
Implementation of a spatial two-dimensional quantum random walk with tunable decoherence
我们提出了一个新的，通用的和高度可扩展的实验装置，实现离散的二维量子随机行走与单量子比特硬币和可调程度的退相干。该方案利用少量简单的光学元件排列在一个多路马赫-曾德尔配置，其中一个弱相干态与平均光子数为1注入。环境效应（退相干）由空间光调制器产生，其在垂直于光束的传播方向的横向空间平面中引入纯退相。通过控制这种失相的特性，人们可以探索各种各样的量子随机行走的场景：纯量子演化（弹道传播），快速波动的环境导致扩散的经典随机行走，以及静态无序导致观察到安德森局域化。
2012-10-04 quant-ph
Optical implementability of the two-dimensional Quantum Walk
我们提出了一个光学腔实现二维量子线上的量子漫步。该实现仅利用经典资源，并且在可以通过调整设备的一些参数来实现大量不同的酉变换的意义上是可调的。
2005-03-07 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
Photons Walking the Line: A quantum walk with adjustable coin operations
我们提出了第一个强大的实现一个杜撰的量子行走超过五个步骤，只使用无源光学元件。通过采用光纤网络环路，我们保持所需资源的数量不变，因为步行者的位置希尔伯特空间增加。我们观察到一个非高斯分布的步行者的最终位置，从而表征一个更快的传播的光子波包相比，经典的随机行走。该行走是针对许多不同的硬币设置和初始状态实现的，这为实现基于量子行走的搜索算法开辟了道路。
2010-02-09 quant-ph
Entropy rate of message sources driven by quantum walks
离散时间随机过程在一个步骤中产生的信息量可以用熵率来量化。研究了离散时间量子行走和经典随机行走两种离散时间行走模型在熵率方面的差异。我们发展了计算和近似的分析方法，这使我们能够从经典信息论的角度得出关于经典随机过程和量子过程之间差异的结论。
2014-03-03 quant-ph
Solid State Implementation of Quantum Random Walks on General Graphs
近年来的进展使得探索量子点作为可扩展的量子信息处理的可行技术成为可能。例如，电荷量子位可以在耦合量子点的最低束缚态中实现，并且限制势的精确控制允许实现一整套通用量子位门，包括任意单量子位旋转和两量子位C-NOT门。在这项工作中，我们描述了一种新的方案，实现量子随机游动任意复杂的图形，通过扩展这些基本操作的二维量子点网格的控制。由于单量子比特旋转构成了我们实施方案的基本组成部分，我们还通过直接求解相应的时间依赖薛定谔方程来对这样的机制进行数值模拟。
2008-11-11 quant-ph
Implementing Quantum Walks Using Orbital Angular Momentum of Classical Light
我们提出了一种实现激光束在轨道角动量空间中量子行走的方案。该方案利用环形干涉仪，包含一个四分之一波片和一个q板。这种设置使人们能够执行任意数量的量子行走步骤。此外，实现方案的经典性质使得实时观察量子行走演化成为可能。我们利用激光束的偏振态与其轨道角动量的非量子纠缠来实现量子行走。
2013-07-07 quant-ph
Discrete Randomness in Discrete Time Quantum Walk: Study via Stochastic Averaging
研究了离散二分随机变量对以SU（2）/U（1）陪集元为参数的重排矩阵的影响，研究了经典噪声在整数量子行走中的作用.根据量子统计矩和生成函数的分析，由完全正迹保持（CPTP）地图管理的演变，揭示了一个明显的最终过渡步行的扩散模式，从量子弹道制度的速度为O（t）的经典扩散制度的速度为O（\surdt），当条件（噪声参数的强度）^{2} \times（步骤的数量）=1，得到满足。经典的随机性的作用进行了研究表明，随机量子阱，当处理的随机平均水平上通过适当的CPTP平均映射，原来是相当于一个新的量化的经典行走没有随机性。这一结果强调了经典随机游走中量化/随机化的双重作用。
2012-07-22 math-ph math.MP quant-ph
Implementation of the quantum walk step operator in lateral quantum dots
提出了一维量子点链中电子离散量子行走的步算符的物理实现。阶跃算符的工作原理是基于局域增强塞曼分裂和量子硬币的作用是由电子的自旋发挥。我们计算了由于量子电荷波动的退相干存在下，电子的成功转移的概率，建模为玻色子浴。然后，我们分析了两种机制，分别基于本地施加的电场和磁场和倾斜的磁场创建本地增强塞曼分裂。我们的研究结果表明，在现实的实验条件下，> 90%的成功概率是可行的。
2009-03-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Massless Dirac particle in a stochastic magnetic field: A solvable quantum walk approximation
考虑无质量Dirac粒子沿x轴运动时，其反常磁矩与沿x轴的分段恒定磁场发生Pauli耦合，且随机变化的符号.该运动近似为带有幺正噪声的量子行走，其演化可以精确地找到。最初的弹道，运动接近一个经典的扩散的时间尺度决定的光速，磁矩的大小，磁场的强度和时间间隔之间的变化在其方向。这表明，这种类型的过程可能发生在太阳的日冕中，显着影响一个或多个中微子类型的太阳通量。
2012-08-10 hep-th quant-ph
Staggered Quantum Walks with Hamiltonians
量子漫步对于新量子算法的开发以及量子系统中几种物理现象的研究都是非常有用的。然而，量子行走的实际实现面临着与量子计算机类似的技术困难。因此，有强烈的动机去开发新的量子行走模型，这可能更容易实现。在这项工作中，我们提出了一个扩展的交错量子行走模型，适合于物理实现的时间无关的哈密顿量。我们证明，这类量子行走包括整个类的交错量子行走模型，Szegedy的模型，和一个重要的子集的杜撰模型。
2017-01-05 quant-ph
Revisiting quantum walk advantages: A mean hitting time perspective
Institute of Theoretical Physics and Astrophysics, University of Gdańsk（格但斯克大学理论与天体物理研究所）
本文从平均击中时间角度探讨量子行走优势，指出其与经典行走的比较可能因非高斯分布特性而不同，并通过分析显示量子行走在随机重置下具有更优性能。
2026-03-19 quant-ph
Robust Implementation of Discrete-time Quantum Walks in Any Finite-dimensional Quantum System
针对NISQ时代无辅助量子比特条件下DTQW电路成本高的问题，提出基于中间qudit的多量子比特门分解方法，将门数与深度减半，并推广至任意有限维量子系统。
2024-08-03 cs.ET quant-ph
Where to quantum walk
量子版本的随机游走有各种各样的应用，激发了实验实现和理论研究。然而，这种兴趣背后的主要推动力是它们在量子算法中的应用，这些算法总是以在量子计算机上运行的程序的形式使用量子行走。最近的结果表明，量子行走是“量子计算的通用”，完全与算法有关，并不意味着物理量子行走可以为量子计算机提供新的架构。尽管如此，用于模拟自旋链和生物分子中的传输现象的量子行走拓宽了它们的范围，远远超出了算法，并重新提出了物理实现何时可以提供有用的计算输出的问题。在这篇文章中，我们确定的条件下，物理量子行走实验可以提供有用的结果超出了经典计算的范围。
2011-07-19 quant-ph
Quantum walk in stochastic environment
本研究提出基于Lindblad主方程的Sinai-Derrida模型量子化版本，发现环形结构下偏置超临界值时出现退局域化转变，相干跳跃会增强有效无序度，且Lindblad谱随相干跃迁速率呈非单调变化。
2023-08-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Indeterminism and First Passage Random Walks in Hilbert Space
我们提出了一个新的模型，用于测量微观量子态的一个特性的一个大系统，随机选择不同的本征态与适当的量子权重。与以前的工作，制定了修改后的薛定谔方程或显式修改的哈密顿量，或更复杂的机制，减少和退相干引入过渡到经典的随机性，我们提出了新的使用耦合到环境，和随机游动的产品希尔伯特空间的组合系统，与第一次通过停止规则，这似乎直观简单，因为量子权重和相关的随机性是必须在最广泛的应用范围内保持的共性，而与测量的量和测量设备的特定属性无关。
2009-01-23 quant-ph
Quantum Metropolis-Hastings via Penalised Qubitized Walks: Spectral Filtering and Circuit Implementation
Barcelona Supercomputing Center（巴塞罗那超级计算中心）；Qilimanjaro Quantum Tech（基利曼贾罗量子技术）
本文提出一种量子Metropolis-Hastings算法，通过惩罚量子化行走实现快速混合，探讨了谱滤波与电路实现的挑战与限制。
2026-04-16 quant-ph
Noisy simulations of Quantum Walk and Quantum Walk search via Quantum Cellular Automata on a semiconducting spin processor emulator
Aix Marseille Univ, CNRS, LIS（艾克斯-马赛大学，法国国家科学研究中心，信息系统实验室）
本文通过量子单元自动机在半导体自旋处理器模拟器上实现量子漫步和搜索算法的噪声模拟，并展示了其在NISQ时代的应用潜力。
2025-12-11 quant-ph
Efficient implementation of discrete-time quantum walks on quantum computers
针对离散时间量子行走电路规模与深度过大的问题，本文基于条件移位算子对角化提出在 $2^n$-cycle 上的高效可扩展电路，将门复杂度由 $O(n^2t)$ 降至 $O(n^2+nt)$，并经 IBM 设备验证。
2024-04-09 quant-ph
Quantum Stochastic Walks on the Permutation Group
International School for Advanced Studies (SISSA)（高级研究国际学院）；INFN Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）
本研究通过洗牌问题研究排列群上的量子随机游走，证明量子相干性可加速经典混合过程，并给出加速判据及混合时间比值的标度律。
2026-09-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fractional Quantum Field Theory, Path Integral, and Stochastic Differential Equation for Strongly Interacting Many-Particle Systems
虽然自由和弱相互作用粒子可以用二次量子化非线性薛定谔场或其相对论版本来很好地描述，但强相互作用粒子的场则由有效作用量控制，其二次项可以通过分数波方程来求极端。它们的粒子轨道执行普遍的Lévy行走，而不是带有扰动的高斯随机行走。
2012-10-09 quant-ph
Gate-level Implementation and Resource Analysis of Lackadaisical Quantum Walk Search
DI-ENS, École Normale Supérieure, Université PSL, CNRS, INRIA（巴黎高等师范学院、巴黎文理研究大学、法国国家科学研究中心、法国国家信息与自动化研究所）；Ramakrishna Mission Vivekananda Educational and Research Institute（罗摩克里希那传教士维韦卡南达教育与研究机构）；Ramakrishna Mission Vivekananda Centenary College（罗摩克里希那传教士维韦卡南达百年学院）；A K Choudhury School of Information Technology, University of Calcutta（加尔各答大学 A.K.楚杜里信息技术学院）
本文提出懒散量子行走搜索的门级实现框架，验证其搜索性能并分析资源开销，为量子硬件上的懒散量子行走搜索提供实用实现方案及容错资源评估。
2026-08-25 cs.ET quant-ph
Experimental quantum stochastic walks simulating associative memory of Hopfield neural networks
随着量子信息和机器学习之间的交叉，神经网络的量子模拟受到了前所未有的关注，特别是Hopfield神经网络的联想记忆模拟，由于其广泛的应用和相对简单的结构，允许更容易地映射到量子机制。量子随机游走是一种非常有效的量子动力学分析工具，它可以用来模拟依赖于汉明距离的放电模式和联想记忆。我们成功地将理论方案映射到三维光子量子芯片中，并通过对传播常数的良好控制失谐实现了量子随机行走演化。我们证明了一个很好的匹配率之间的实验量子方案和Hopfield神经网络的预期结果的联想记忆。神经网络的一个重要特征的量子模拟的能力，结合我们的方法的可扩展性，通过低损耗集成芯片和简单的哈密顿工程，提供了一个主要的，但稳定的一步光子人工智能设备的优化和计算任务的效率大大提高。
2019-04-20 physics.optics quant-ph
Efficient circuit implementation for coined quantum walks on binary trees and application to reinforcement learning
IRT Saint Exupery（圣埃克苏佩里技术研究所）；Université Paul Sabatier（保罗·萨巴捷大学）；IRIT（图卢兹信息学研究所）
二叉树上的量子行走被用于许多量子算法中，以实现相对于经典算法的重要加速。这种算法作为量子电路的形式呈现出易于读取、在基于电路的量子计算机和模拟器上可执行以及资源利用最优的优点。根据通用门模型量子计算原理，我们提出了一种在二叉树上进行量子行走的量子电路构成策略。我们特别关注NAND公式求值算法，因为它在博弈论和强化学习中有许多应用。因此，我们提出了该算法的应用程序，并展示了它如何可以用来训练量子强化学习代理在两个玩家的游戏环境。
2022-10-14 cs.ET cs.LG quant-ph
Photonic Discrete-time Quantum Walks and Applications
我们提出了一个审查的光子实现的离散时间量子行走（DTQW）在空间和时间域，分别基于空间和时间复用技术。此外，我们提出了一个详细的新方案的光子DTQW，使用单光子的横向空间模式和可编程空间光调制器（SLM）来操纵它们。与所有先前的模式复用实现不同，该方案能够模拟步行者的任意步骤，原则上仅受SLM分辨率的限制。我们讨论了当前的应用程序，这种光子DTQW架构的拓扑效应的量子模拟和使用基于双光子混合纠缠的非本地硬币操作。
2019-12-18 quant-ph
Quantum walks and Dirac cellular automata on a programmable trapped-ion quantum computer
量子行走形式主义是一个广泛使用和非常成功的框架，用于模拟量子系统，如狄拉克方程的模拟，在低能量和高能量状态下的不同动力学，以及用于开发广泛的量子算法。在这里，我们提出了基于电路实现的位置空间中的离散时间量子行走的五量子比特捕获离子量子处理器。我们对特定多比特态的步行者位置空间进行编码，并编程系统以不同的量子步行参数运行，实验实现了具有可调质量参数的Dirac元胞自动机。量子行走电路和位置状态映射有利地扩展到更大的模型和物理系统，允许基于离散时间量子行走算法和与狄拉克方程的离散版本相关联的动力学的任何算法的实现。
2020-02-06 quant-ph
Experimental implementation of a discrete-time quantum walk on biological networks
Algorithmiq；IBM Quantum（IBM量子）
本文提出了一种利用对称性编码和后选择策略，在量子硬件上实现生物网络离散时间量子漫步的方法，并展示了其在蛋白质相互作用网络中的应用及高保真度实验结果。
2026-09-03 quant-ph
