論文の概要: Characterization of anomalous diffusion in one-dimensional quantum walks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.14611v2
• Date: Sat, 21 May 2022 05:20:08 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-02 23:28:10.547356
• Title: Characterization of anomalous diffusion in one-dimensional quantum walks
• Title（参考訳）: 一次元量子ウォークにおける異常拡散のキャラクタリゼーション
• Authors: Abhaya S. Hegde, C. M. Chandrashekar
• Abstract要約: 均一で加速された量子ウォークは超拡散的な振る舞いを示すが、非相関な静的および動的障害は粒子の強い局在と弱い局在を誘導する。 我々は、量子ウォークの力学における異常拡散挙動の背後にある駆動力として、量子干渉の役割を決定的に確立するために、2つの信頼できるコヒーレンス尺度を用いる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9551668880584971
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum walks are known to propagate quadratically faster than their classical counterparts and are used to model dynamics in various quantum systems. The spread of the quantum walk in position space shows anomalous diffusion behavior. By controlling the action of quantum coin operation on the corresponding coin degree of freedom of the walker, one can demonstrate control over the diffusion behavior. In this work, we report different forms of coin operations on quantum walks exhibiting anomalous diffusion behavior. Homogeneous and accelerated quantum walks display superdiffusive behavior, whereas uncorrelated static and dynamic disorders in the evolution induce strong and weak localization of the particle indicating subdiffusive and normal diffusive behavior. The role played by the interference effects in the spreading of the walker has remained elusive and our aim in this work is to present the interplay between quantum coherence and mean squared displacement of the walker. We employ two reliable measures of coherence for conclusively establishing the role of quantum interference as the driving force behind the anomalous diffusive behavior in the dynamics of quantum walks.
• Abstract（参考訳）: 量子ウォーク(quantum walk)は、古典的なウォークよりも2次的に速く伝播し、様々な量子系の力学をモデル化するために用いられる。 位置空間における量子ウォークの広がりは異常な拡散挙動を示す。 ウォーカーの自由度に対する量子コイン操作の作用を制御することにより、拡散挙動に対する制御を示すことができる。 本研究では,異常拡散挙動を示す量子ウォークにおけるコイン操作の異なる形態について報告する。 均質で加速された量子ウォークは超拡散的挙動を示し、一方、進化における非相関な静的および動的障害は、微分的および正常な拡散的挙動を示す粒子の強弱な局在を誘導する。 ウォーカーの拡散における干渉効果が果たした役割は、いまだに解明されておらず、本研究における我々の目的は、量子コヒーレンスとウォーカーの平均二乗変位の相互作用を提示することである。 量子ウォークの力学における異常拡散挙動の背後にある駆動力としての量子干渉の役割を決定的に確立するために、2つの信頼性の高いコヒーレンス尺度を用いる。

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