論文の概要: Robustness and classical proxy of entanglement in variants of quantum walk
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.05597v2
- Date: Mon, 14 Oct 2024 00:53:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-08 11:49:24.959539
- Title: Robustness and classical proxy of entanglement in variants of quantum walk
- Title(参考訳): 量子ウォーク不変量における絡み合いのロバスト性と古典的プロキシ
- Authors: Christopher Mastandrea, Chih-Chun Chien,
- Abstract要約: 絡み合いは時間的および空間的依存的ランダム性の両方に対して頑健であることを示す。
本稿では、内部状態の確率分布の重なりを文字通り測定する古典的な量呼び出し重なりについて述べる。
- 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: Quantum walk (QW) utilizes its internal quantum states to decide the displacement, thereby introducing single-particle entanglement between the internal and positional degrees of freedom. By simulating three variants of QW with the conventional, symmetric, and split-step translation operators with or without classical randomness in the coin operator, we show the entanglement is robust against both time- and spatially- dependent randomness, which can cause localization transitions of QW. We propose a classical quantity call overlap, which literally measures the overlap between the probability distributions of the internal states, as a proxy of entanglement. The overlap is associated with the off-diagonal terms of the reduced density matrix in the internal space, which then reflects its purity. Therefore, the overlap captures the inverse behavior of the entanglement entropy in most cases. We test the limitation of the classical proxy by constructing a special case with high population imbalance between the internal states to blind the overlap. Possible implications and experimental measurements are also discussed.
- Abstract(参考訳): 量子ウォーク(QW)は内部の量子状態を利用して変位を決定するため、内部と位置の自由度の間に単一粒子の絡み合いを導入する。
QWの3つの変種を、古典的ランダム性の有無にかかわらず古典的ランダム性を持つ、対称的で分割的な翻訳演算子でシミュレートすることにより、この絡み合いは時間的および空間的ランダム性の両方に対して堅牢であり、QWの局所化遷移を引き起こす可能性があることを示す。
本稿では,絡み合いの代用として,内部状態の確率分布の重なりを文字通り測定する古典的量呼重み付けを提案する。
重なり合いは、内部空間における還元密度行列の対角線外項と関連付けられ、その純度を反映する。
したがって、重なり合いは、ほとんどの場合、絡み合いエントロピーの逆挙動を捉えている。
我々は、内部状態間で高い人口不均衡を持つ特別なケースを構築して、重複を無視することによって、古典的プロキシの制限をテストする。
可能性と実験的測定についても論じる。
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