論文の概要: Realizing Topological Quantum Walks on NISQ Digital Quantum Hardware
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.18685v1
- Date: Wed, 28 Feb 2024 20:05:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-01 16:52:50.665954
- Title: Realizing Topological Quantum Walks on NISQ Digital Quantum Hardware
- Title（参考訳）: NISQデジタル量子ハードウェアによるトポロジカル量子ウォークの実現
- Authors: Mrinal Kanti Giri, Sudhindu Bikash Mandal, Bhanu Pratap Das
- Abstract要約: 本稿では,デジタル量子コンピュータを用いた準周期変調による対角線外オーブリー・アンドレ・ハーパー格子上の量子ウォークについて検討する。
- 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: We study the quantum walk on the off-diagonal Aubry-Andre-Harper (AAH)
lattice with quasiperiodic modulation using a digital quantum computer. Our
investigation starts with exploring the single-particle quantum walk, where we
study various initial states, hopping modulation strengths, and phase factors
Initiating the quantum walk with a particle at the lattice edge highlights the
robustness of the edge state due to the topological nature of the AAH model and
reveals how this edge state is influenced by the phase factor. Conversely, when
a particle starts the quantum walk from the lattice bulk, we observe the bulk
walker being repelled from the edge, especially in the presence of strong
hopping modulation. Furthermore, we investigate the quantum walk of two
particles with nearest-neighbor interaction, emphasizing the repulsion between
edge and bulk walkers caused by the interaction. Also, we explore the dynamics
of two interacting particles in the lattice bulk and find interesting bulk
localization through the formation of bound states influenced by the combined
effect of hopping modulation and nearest-neighbor interaction. These features
are analyzed by studying physical quantities like density evolution, quantum
correlation, and participation entropy, and exploring their potential
applications in quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: デジタル量子コンピュータを用いた準周期変調による対角線外オーブリー・アンドレ・ハーパー格子上の量子ウォークについて検討した。
本研究は,AAHモデルのトポロジカルな性質によるエッジ状態の堅牢性を明らかにするとともに,このエッジ状態が位相因子にどのように影響するかを明らかにするために,様々な初期状態,ホッピング変調強度,位相因子について検討することから始まる。
逆に、粒子が格子バルクから量子ウォークを開始すると、特に強いホッピング変調の存在下で、バルクウォーカーがエッジから追い出されるのを観察する。
さらに, 近接相互作用を持つ2粒子の量子ウォーキングについて検討し, 相互作用によるエッジとバルクウォーカーの反発に着目した。
また, 格子バルク内における相互作用粒子の動的挙動を考察し, ホッピング変調と近傍相互作用の複合効果による境界状態の形成を通じて, 興味深いバルク局在を求める。
これらの特徴は、密度進化、量子相関、参加エントロピーなどの物理量を研究し、量子技術における潜在的な応用を探求することによって分析される。
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