論文の概要: Phase vs coin vs position disorder as a probe for the resilience and revival of single particle entanglement in cyclic quantum walks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.12710v1
- Date: Wed, 16 Oct 2024 16:15:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-17 13:40:35.261721
- Title: Phase vs coin vs position disorder as a probe for the resilience and revival of single particle entanglement in cyclic quantum walks
- Title（参考訳）: 循環量子ウォークにおける単一粒子絡み合いの回復と回復のためのプローブとしての位相対コイン対位置障害
- Authors: Dinesh Kumar Panda, Colin Benjamin,
- Abstract要約: 単一粒子エンタングルメント(SPE)を示す量子状態は、それらの多粒子アナログよりも堅牢に量子情報をエンコードし、処理することができる。
この手紙は、離散時間量子ウォークによる位相、コイン、位置障害を奇数および巡回グラフ上で調べ、それらのSPEへの影響を研究する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Quantum states exhibiting single-particle entanglement (SPE) can encode and process quantum information more robustly than their multi-particle analogs. Understanding the vulnerability and resilience of SPE to disorder is therefore crucial. This letter investigates phase, coin, and position disorder via discrete-time quantum walks on odd and even cyclic graphs to study their effect on SPE. The reduction in SPE is insignificant for low levels of phase or coin disorder, showing the resilience of SPE to minor perturbations. However, SPE is seen to be more vulnerable to position disorder. We analytically prove that maximally entangled single-particle states (MESPS) at time step $t=1$ are impervious to phase disorder regardless of the choice of the initial state. Further, MESPS at timestep $t=1$ is also wholly immune to coin disorder for phase-symmetric initial states. Position disorder breaks odd-even parity and distorts the physical time cone of the quantum walker, unlike phase or coin disorder. SPE saturates towards a fixed value for position disorder, irrespective of the disorder strength at large timestep $t$. Furthermore, SPE can be enhanced with moderate to significant phase or coin disorder strengths at specific time steps. Interestingly, disorder can revive single-particle entanglement from absolute zero in some instances, too. These results are crucial in understanding single-particle entanglement evolution and dynamics in a lab setting.
- Abstract（参考訳）: 単一粒子エンタングルメント(SPE)を示す量子状態は、それらの多粒子アナログよりも堅牢に量子情報をエンコードし、処理することができる。
したがって、障害に対するSPEの脆弱性とレジリエンスを理解することが重要である。
この手紙は、離散時間量子ウォークによる位相、コイン、位置障害を奇数および巡回グラフ上で調べ、それらのSPEへの影響を研究する。
SPEの減少は、低レベルの位相またはコイン障害にとって重要であり、SPEの小さな摂動に対するレジリエンスを示す。
しかし、SPEは位置障害に対してより脆弱であると考えられている。
最大絡み合った単一粒子状態 (MESPS) が初期状態の選択にかかわらず位相障害に不適であることを解析的に証明した。
さらに、時間ステップ$t=1$のMESPSもまた、位相対称初期状態に対するコイン障害に完全に免疫する。
位置障害は、位相障害やコイン障害とは異なり、奇数均一のパリティを破り、量子ウォーカーの物理的時間円錐を歪ませる。
SPEは、大きな時間ステップ$t$の障害強度に関係なく、位置障害の固定値に向かって飽和する。
さらに、SPEは、特定の時間ステップで中等度から有意な位相またはコイン障害強度で強化することができる。
興味深いことに、いくつかのケースでは、障害は単一粒子の絡み合いを絶対零度から復活させることができる。
これらの結果は、実験室における単一粒子の絡み合いの進化と力学を理解する上で重要である。
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