論文の概要: Equivalent Laplacian and Adjacency Quantum Walks on Irregular Graphs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.05580v2
- Date: Mon, 4 Oct 2021 13:22:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-22 18:10:22.405953
- Title: Equivalent Laplacian and Adjacency Quantum Walks on Irregular Graphs
- Title(参考訳): 不規則グラフ上の等価ラプラシアンおよび隣接量子ウォーク
- Authors: Thomas G. Wong, Joshua Lockhart
- Abstract要約: 連続時間量子ウォーク(英: continuous-time quantum walk)は、離散空間におけるシュル・オーディンガー方程式によって進化する粒子である。
しかし、いくつかの物理系では、ハミルトニアンは代わりに隣接行列に比例する。
- 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 continuous-time quantum walk is a particle evolving by Schr\"odinger's
equation in discrete space. Encoding the space as a graph of vertices and
edges, the Hamiltonian is proportional to the discrete Laplacian. In some
physical systems, however, the Hamiltonian is proportional to the adjacency
matrix instead. It is well-known that these quantum walks are equivalent when
the graph is regular, i.e., when each vertex has the same number of neighbors.
If the graph is irregular, however, the quantum walks evolve differently. In
this paper, we show that for some irregular graphs, if the particle is
initially localized at a certain vertex, the probability distributions of the
two quantum walks are identical, even though the amplitudes differ. We
analytically prove this for a graph with five vertices and a graph with six
vertices. By simulating the walks on all 1,018,689,568 simple, connected,
irregular graphs with eleven vertices or less, we found sixty-four graphs with
this notion of equivalence. We also give eight infinite families of graphs
supporting these equivalent walks.
- Abstract(参考訳): 連続時間量子ウォーク(continuous-time quantum walk)は、離散空間におけるシュル=オディンガー方程式によって進化する粒子である。
頂点と辺のグラフとして空間を符号化すると、ハミルトニアンは離散ラプラシアンに比例する。
しかし、いくつかの物理系では、ハミルトニアンは代わりに隣接行列に比例する。
これらの量子ウォークはグラフが正則であるとき、すなわち各頂点が同じ数の近傍を持つときに等価であることが知られている。
しかし、グラフが不規則であれば、量子ウォークは異なる進化をする。
本稿では,いくつかの不規則グラフに対して,粒子が当初はある頂点に局在している場合,振幅が異なる場合でも2つの量子ウォークの確率分布は同一であることを示す。
これを5つの頂点と6つの頂点を持つグラフに対して解析的に証明する。
11個の頂点以下の1,018,689,568個の単純連結不規則グラフの歩行をシミュレートすることで、この同値の概念を持つ6つのグラフを発見した。
また、これらの等価ウォークをサポートするグラフの8つの無限族を与える。
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