論文の概要: Quantum walk with a local spin interaction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.24444v1
- Date: Wed, 25 Mar 2026 15:55:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-26 21:06:11.373062
- Title: Quantum walk with a local spin interaction
- Title（参考訳）: 局所スピン相互作用による量子ウォーク
- Authors: Manami Yamagishi, Naomichi Hatano, Kohei Kawabata, Chusei Kiumi, Akinori Nishino, Franco Nori, Hideaki Obuse,
- Abstract要約: 原点に局在した磁気不純物と相互作用する量子ウォーカのモデルについて検討する。
我々は、原点におけるスピンスピン相互作用がXX型およびSU(2)ハイゼンベルク型であるときの衝突ダイナミクスを数値シミュレーションする。
その結果、第1歩行者の一重項状態に最も近い有界固有状態と磁気不純物は、第2歩行者の衝突によってほとんど摂動しないことがわかった。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a model of quantum walkers interacting with a magnetic impurity localized at the origin. First, we study a model of a single quantum walker interacting with a localized magnetic impurity. For a simple case of parameter values, we analytically obtain the eigenvalues and the eigenvectors of bound states, in which the quantum walker is bound to the magnetic impurity. Second, we study a model with two quantum walkers and one magnetic impurity, in which the two quantum walkers indirectly interact with each other via the magnetic impurity, as in the Kondo model. We numerically simulate the collision dynamics when the spin-spin interaction at the origin is of the XX type and the SU(2) Heisenberg type. In the case of the XX interaction, we calculate the entanglement negativity to quantify how much the two quantum walkers are entangled with each other, and find that the negativity increases drastically upon the collision of the two walkers. We compare the time dependence for different statistics, namely, fermionic, bosonic, and distinguishable walkers. In the case of the SU(2) interaction, we simulate the dynamics starting from the initial state in which one fermionic walker is in a bound eigenstate around the origin and the other fermionic walker is a delta function colliding with the first walker. We find that a bound eigenstate closest to the singlet state of the first walker and the magnetic impurity is least perturbed by the collision of the second walker. We speculate that this is a manifestation of Kondo physics at the lowest level of the real-space renormalization-group procedure.
- Abstract（参考訳）: 原点に局在した磁気不純物と相互作用する量子ウォーカーのモデルを導入する。
まず,局所的な磁気不純物と相互作用する単一量子ウォーカのモデルについて検討する。
パラメータ値の簡単な場合、量子ウォーカーが磁気不純物に結合している境界状態の固有値と固有ベクトルを解析的に取得する。
次に、2つの量子ウォーカと1つの磁気不純物を持つモデルについて検討し、2つの量子ウォーカは磁気不純物を介して間接的に相互作用する。
我々は、原点におけるスピンスピン相互作用がXX型およびSU(2)ハイゼンベルク型であるときの衝突ダイナミクスを数値シミュレーションする。
XX相互作用の場合、2つの量子ウォーカーがどれだけ互いに絡み合っているかを定量化するため、絡み合わさった負性度を計算し、2つのウォーカーの衝突によって負性度が劇的に増加することを確かめる。
我々は,異なる統計量,フェミオン,ボゾン,区別可能な歩行者の時間依存性を比較した。
SU(2)相互作用の場合、一方のフェルミオンウォーカーが原点付近の有界固有状態にあり、他方のフェルミオンウォーカーが第一のウォーカーと共役するデルタ関数である初期状態から始まるダイナミクスをシミュレートする。
その結果、第1歩行者の一重項状態に最も近い有界固有状態と磁気不純物は、第2歩行者の衝突によってほとんど摂動しないことがわかった。
これは実空間再正規化群プロシージャの最下層における近藤物理学の顕現であると推測する。
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