論文の概要: Quantum Entanglement in Dirac Dynamics via Continuous-Time Quantum Walks in a Quantum Circuit Framework
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.04540v1
- Date: Thu, 07 Nov 2024 08:55:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-08 19:38:20.100799
- Title: Quantum Entanglement in Dirac Dynamics via Continuous-Time Quantum Walks in a Quantum Circuit Framework
- Title（参考訳）: 量子回路における連続時間量子ウォークによるディラックダイナミクスの量子絡み合い
- Authors: Wei-Ting Wang, Yen-Jui Chang, Ching Ray Chang,
- Abstract要約: 時間間隔や位置空間の大きさの変化が、Zitterbewegungと呼ばれる相対論的効果と量子絡み合いにどのように影響するかを示す。
その結果、量子情報理論の洞察を通じて、ディラック力学における内部空間と外部空間の間の相互作用の理解を深める。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.15361702135159847
- License:
- Abstract: We propose a Continuous-Time Quantum Walks (CTQW) model for one-dimensional Dirac dynamics simulation with higher-order approximation. Our model bridges CTQW with a discrete-time model called Dirac Cellular Automata (DCA) via Quantum Fourier Transformation (QFT). From our continuous-time model, we demonstrate how varying time intervals and position space sizes affect both quantum entanglement between the internal space and external (position) space of the quantum state and the relativistic effect called Zitterbewegung. We find that the time interval changes the transition range for each site, and the position space sizes affect the value of transition amplitude. Therefore, it shows that the size of spacetime plays a crucial role in the observed quantum entanglement and relativistic phenomena in quantum computers. These results enhance the understanding of the interplay between internal and external spaces in Dirac dynamics through the insights of quantum information theory and enrich the application of the quantum walks-based algorithm.
- Abstract（参考訳）: 高次近似を用いた1次元ディラック力学シミュレーションのための連続時間量子ウォークス(CTQW)モデルを提案する。
我々のモデルは、量子フーリエ変換(QFT)を介して、ディラックセルオートマタ(DCA)と呼ばれる離散時間モデルでCTQWをブリッジする。
連続時間モデルから、内部空間と量子状態の外部(位置)空間の間の量子的絡み合いと、Zitterbewegungと呼ばれる相対論的効果の両方に異なる時間間隔と位置空間がどう影響するかを示す。
時間間隔は各部位の遷移範囲を変え, 位置空間サイズが遷移振幅の値に影響を与えることがわかった。
したがって、観測された量子エンタングルメントや相対論的現象において、時空のサイズが重要な役割を果たすことを示す。
これらの結果は、量子情報理論の洞察を通じて、ディラック力学における内部空間と外部空間の相互作用の理解を高め、量子ウォークに基づくアルゴリズムの適用を深める。
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