論文の概要: Realizing Topological Quantum Walks on NISQ Digital Quantum Computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.18685v2
- Date: Wed, 31 Jul 2024 11:41:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-01 20:25:13.778197
- Title: Realizing Topological Quantum Walks on NISQ Digital Quantum Computer
- Title（参考訳）: NISQデジタル量子コンピュータにおけるトポロジカル量子ウォークの実現
- Authors: Mrinal Kanti Giri, Sudhindu Bikash Mandal,
- Abstract要約: 本稿では,デジタル量子コンピュータを用いた周期変調による対角線外オーブリー・アンドルー・ハーパー格子上の量子ウォークについて検討する。
量子ウォークを格子エッジで粒子で開始すると、AAHモデルのトポロジカルな性質に起因するエッジ状態のロバストさが明らかになる。
我々は、近辺相互作用(NN)を持つ2つの粒子の量子ウォーク(quantum walk)に研究を拡大する。
- 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-Andr\'e-Harper (AAH) lattice with periodic modulation using a digital quantum computer. We investigate various initial states at the single-particle level, considering different hopping modulation strengths and phase factors. Initiating the quantum walk with a particle at the lattice edge reveals the robustness of the edge state, attributed to the topological nature of the AAH model, and displays the influence of the phase factor on this edge state. On the other hand, when the quantum walk begins with a particle in the lattice bulk, we observe a repulsion of the bulk walker from the edge, especially under strong hopping modulation. Furthermore, we extend our investigation to the quantum walk of two particles with nearest-neighbour (NN) interaction. We show the repulsion effect in the quantum walk when two walkers originate from the edge and bulk of the lattice due to the interaction. Additionally, when two particles are positioned at NN sites and subjected to strong hopping modulation strength, they exhibit localization in the presence of interaction. We analyze these phenomena by examining physical quantities such as density evolution, two-particle correlation, and participation entropy, and discuss their potential applications in quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,デジタル量子コンピュータを用いた周期変調を用いたAubry-Andr\e-Harper(AAH)格子上の量子ウォークについて検討する。
単一粒子レベルでの様々な初期状態について検討し, ホッピング変調強度と位相因子について検討した。
量子ウォークを格子エッジで粒子で開始すると、AAHモデルのトポロジカルな性質に起因するエッジ状態の堅牢性が明らかになり、このエッジ状態に対する位相因子の影響が示される。
一方、量子ウォークは格子バルク内の粒子から始まるとき、特に強いホッピング変調の下で、バルクウォーカーのエッジからの反発を観察する。
さらに、近辺相互作用(NN)を持つ2つの粒子の量子ウォーク(quantum walk)について調べる。
2人の歩行者が相互作用によって格子の端とバルクから発せられるとき、量子ウォークにおける反発効果を示す。
さらに、NN部位に2つの粒子が配置され、強いホッピング変調強度を受けると、相互作用の存在下での局在を示す。
本研究では, 密度進化, 2粒子相関, 参加エントロピーなどの物理量を調べ, これらの現象を解析し, 量子技術への応用の可能性について考察する。
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