論文の概要: Tweezer-programmable 2D quantum walks in a Hubbard-regime lattice
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.01204v1
- Date: Wed, 2 Feb 2022 18:56:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-27 01:06:17.117840
- Title: Tweezer-programmable 2D quantum walks in a Hubbard-regime lattice
- Title（参考訳）: ツイーザーでプログラム可能な2次元量子ウォーク
- Authors: Aaron W. Young, William J. Eckner, Nathan Schine, Andrew M. Childs,
Adam M. Kaufman
- Abstract要約: 2次元正方格子上の単一原子の連続時間量子ウォークについて検討する。
これらのウォークを用いた空間探索の実証実験を行う。
より多くの粒子にスケールすると、ここで示される能力は、量子情報科学の様々な問題を研究するために拡張することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.286202369590401
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum walks provide a framework for understanding and designing quantum
algorithms that is both intuitive and universal. To leverage the computational
power of these walks, it is important to be able to programmably modify the
graph a walker traverses while maintaining coherence. Here, we do this by
combining the fast, programmable control provided by optical tweezer arrays
with the scalable, homogeneous environment of an optical lattice. Using this
new combination of tools we study continuous-time quantum walks of single atoms
on a 2D square lattice, and perform proof-of-principle demonstrations of
spatial search using these walks. When scaled to more particles, the
capabilities demonstrated here can be extended to study a variety of problems
in quantum information science and quantum simulation, including the
deterministic assembly of ground and excited states in Hubbard models with
tunable interactions, and performing versions of spatial search in a larger
graph with increased connectivity, where search by quantum walk can be more
effective.
- Abstract（参考訳）: 量子ウォークは直感的で普遍的な量子アルゴリズムを理解し設計するためのフレームワークを提供する。
これらのウォークの計算能力を活用するためには,コヒーレンスを維持しつつ,歩行者が横切るグラフをプログラム的に修正できることが重要である。
ここでは、光ツイーザアレイによって提供される高速でプログラム可能な制御と、光学格子のスケーラブルで均質な環境を組み合わせる。
この新しいツールの組み合わせを用いて、2次元正方格子上の単一原子の連続時間量子ウォークを研究し、これらのウォークを用いて空間探索の原理実証を行う。
量子情報科学と量子シミュレーションの様々な問題、例えば、調整可能な相互作用を持つハバードモデルの基底状態と励起状態の決定論的組立、接続性を高めたグラフでの空間探索のバージョンの実行、量子ウォークによる探索をより効果的に行うことができる。
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