論文の概要: Quantum walk on a square lattice with identical particles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.11087v1
• Date: Tue, 15 Apr 2025 11:33:08 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-16 22:09:17.452131
• Title: Quantum walk on a square lattice with identical particles
• Title（参考訳）: 同一粒子を持つ正方格子上の量子ウォーク
• Authors: Gonzalo Camacho, Jasmin Meinecke, Janik Wolters,
• Abstract要約: 同一粒子の2次元量子ウォークにおける量子重ね合わせ効果について検討した。 本研究では, 粒子間距離の拡散速度と2粒子の一致確率などの関節特性に着目した。 個々の光子間の$N$-partiteの絡み合いを利用して、集積フォトニック回路を用いてこのモデルを実装する可能性について論じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We investigate quantum superposition effects in two-dimensional quantum walks of identical particles with different statistics under particle exchange, starting from various different initial configurations. To characterize inter-particle correlation dynamics, we focus on joint properties such as two-particle coincidence probabilities and the spread velocity of the inter-particle distance. Regarding spatial modes as an environment for the particles internal degrees of freedom, we study the role played by the particle statistics using standard entanglement witnesses, showing that particles possessing fermionic statistics are more resistant to thermalize with their environment. We analyze the presence of multipartite entanglement in the system's degrees of freedom through the Quantum Fisher Information, revealing that fermionic states generated during the walk are better suited to perform quantum metrology tasks. Finally, we discuss the potential for implementing this model using integrated photonic circuits by exploiting $N$-partite entanglement between individual photons.
• Abstract（参考訳）: 粒子交換の統計量が異なる同一粒子の2次元量子ウォークにおける量子重ね合わせ効果について検討する。 粒子間相関のダイナミクスを特徴付けるため, 粒子間距離の拡散速度と2粒子の一致確率などの関節特性に着目した。 空間モードを粒子内部自由度環境として検討し, 粒子統計学が果たす役割を標準エンタングルメント・ビクターを用いて検討し, フェルミオニオン統計学を持つ粒子は, それらの環境に対してより耐熱性が高いことを示した。 我々は、量子フィッシャー情報(Quantum Fisher Information)を通して、システムの自由度におけるマルチパーティの絡み合いの存在を分析し、ウォーク中に発生するフェルミオン状態が量子メトロジータスクの実行に適していることを明らかにする。 最後に、個々の光子間の$N$パーティント絡みを利用して、集積フォトニック回路を用いてこのモデルを実装する可能性について論じる。

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