論文の概要: Probing coherence and noise tolerance in discrete-time quantum walks:
unveiling self-focusing and breathing dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.15281v1
- Date: Wed, 28 Oct 2020 23:37:59 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-27 06:03:39.546048
- Title: Probing coherence and noise tolerance in discrete-time quantum walks:
unveiling self-focusing and breathing dynamics
- Title(参考訳): 離散時間量子ウォークにおけるコヒーレンスと耐雑音性:自己集中と呼吸のダイナミクス
- Authors: A. R. C. Buarque and W.S. Dias
- Abstract要約: 本研究では, 短時間(即時)の雑音の影響について検討し, 強度依存性の位相取得はNサイクル上の量子ビットの伝播と関係していることを示した。
量子コヒーレンス法を用いて、未知の量子ウォークが発生する不安定な状態の出現を報告する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The sensitivity of quantum systems to external disturbances is a fundamental
problem for the implementation of functional quantum devices, quantum
information and computation. Based on remarkable experimental progress in
optics and ultra-cold gases, we study the consequences of a short-time
(instantaneous) noise while an intensity-dependent phase acquisition is
associated with a qubit propagating on $N$-cycle. By employing quantum
coherence measures, we report emerging unstable regimes in which hitherto
unknown quantum walks arise, such as self-focusing and breathing dynamics. Our
results unveil appropriate settings which favor the stable regime, with the
asymptotic distribution surviving for weak nonlinearities and disappearing in
the thermodynamic limit with $1/N$. The diagram showing the threshold between
different regimes reveals the quantum gates close to Pauli-Z as more
noise-tolerant. As we move towards the Pauli-X quantum gate, such aptness
dramatically decreases and the threshold to self-focusing regime becomes almost
unavoidable. Quantum gates close to Hadamard exhibit an unusual aspect, in
which an increment of the nonlinear strength can remove the dynamics from
self-focusing regime.
- Abstract(参考訳): 量子システムの外部外乱に対する感度は、機能的量子デバイス、量子情報、計算の実装において根本的な問題である。
光学および超低温ガスの顕著な実験的進展に基づき,n$-cycle 上で伝播する qubit に強度依存位相獲得が関与する一方,短時間(瞬時)ノイズの影響について検討した。
量子コヒーレンス測度を用いることで、自己集中や呼吸ダイナミクスなど、未知の量子ウォークが発生する不安定な状態の出現を報告できる。
その結果, 安定な状態が好ましく, 漸近分布は弱い非線形性に留まり, 熱力学限界では1/N$で消失することがわかった。
異なる状態間のしきい値を示す図は、パウリZに近い量子ゲートをより耐雑音性を示す。
pauli-x量子ゲートに移動すると、このような適性は劇的に低下し、自己集中状態のしきい値はほぼ避けられなくなる。
ハダマールに近い量子ゲートは特異な性質を示し、非線形強度の増分は自己集中状態からダイナミクスを取り除くことができる。
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