論文の概要: Recurrence in discrete-time quantum stochastic walks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.08674v2
• Date: Thu, 06 Feb 2025 15:17:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-07 14:30:16.547037
• Title: Recurrence in discrete-time quantum stochastic walks
• Title（参考訳）: 離散時間量子確率歩行における再帰
• Authors: Martin Stefanak, Vaclav Potocek, Iskender Yalcinkaya, Aurel Gabris, Igor Jex,
• Abstract要約: 線形上の離散時間量子再帰ウォークを解析する。 ランダム性は再発確率を減少させる。 その結果、離散時間量子ウォークは古典的ランダムウォークとユニタリ量子ウォークの両方に優れていた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Interplay between quantum interference and classical randomness can enhance performance of various quantum information tasks. In the present paper we analyze recurrence phenomena in the discrete-time quantum stochastic walk on a line, which is a quantum stochastic process that interpolates between quantum and classical walk dynamics. Surprisingly, we find that introducing classical randomness can reduce the recurrence probability -- despite the fact that the classical random walk returns with certainty -- and we identify the conditions under which this intriguing phenomenon occurs. Numerical evaluation of the first-return generating function allows us to investigate the asymptotics of the return probability as the step number approaches infinity. This provides strong evidence that the suppression of recurrence probability is not a transient effect but a robust feature of the underlying quantum-classical interplay in the asymptotic limit. Our results show that for certain tasks discrete-time quantum stochastic walks outperform both classical random walks and unitary quantum walks.
• Abstract（参考訳）: 量子干渉と古典的ランダムネスの相互作用は、様々な量子情報タスクの性能を高めることができる。 本稿では,古典的歩行力学と量子力学を補間する量子確率過程である直線上の離散時間量子確率過程における再帰現象を解析する。 意外なことに、古典的ランダム性の導入は、古典的なランダムウォークが確実性を持って戻ってくるという事実にもかかわらず、再帰確率を低下させることがあり、この興味深い現象が起こる条件を特定する。 第一回帰生成関数の数値評価により、ステップ番号が無限に近づくにつれて、戻り確率の漸近性を調べることができる。 このことは、再発確率の抑制は過渡効果ではなく、漸近的極限における基礎となる量子古典的相互作用の堅牢な特徴であることを示す強い証拠を与える。 その結果、離散時間量子確率ウォークは古典的ランダムウォークとユニタリ量子ウォークの両方より優れていた。

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