To-partikelspredning på ikke-oversættelsesinvariante linjegitter

To-partikelspredning på ikke-oversættelsesinvariante linjegitter

Tidsstempel: 4. april 2024 kl. 9
Two-Particle Scattering on Non-Translation Invariant Line Lattices PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Luna Lima e Silva og Daniel Jost Brod

Instituto de Física, Universidade Federal Fluminense, Niterói, RJ, 24210-340, Brasilien

Finder du denne artikel interessant eller vil du diskutere? Scite eller efterlade en kommentar på SciRate.

Abstrakt

Quantum walks er blevet brugt til at udvikle kvantealgoritmer siden deres begyndelse, og kan ses som et alternativ til den sædvanlige kredsløbsmodel; at kombinere enkeltpartikelkvantevandringer på sparsomme grafer med to-partikelspredning på et linjegitter er tilstrækkeligt til at udføre universel kvanteberegning. I dette arbejde løser vi problemet med to-partikelspredning på linjegitteret for en familie af interaktioner uden translationsinvarians, og genvinder Bose-Hubbard-interaktionen som det begrænsende tilfælde. På grund af dens almene karakter lægger vores systematiske tilgang grunden til at løse det mere generelle problem med multi-partikelspredning på generelle grafer, hvilket igen kan muliggøre design af forskellige eller enklere kvanteporte og gadgets. Som en konsekvens af dette arbejde viser vi, at en CPHASE-gate kan opnås med høj kvalitet, når interaktionen kun virker på en lille del af linjegrafen.

► BibTeX-data

► Referencer

[1] A. Ambainis, E. Bach, A. Nayak, A. Vishwanath og J. Watrous i Proceedings of the Thirty-Third Annual ACM Symposium on Theory of Computing, STOC '01 (ACM, New York, 2001) s. 37 –49.
https://​/​doi.org/​10.1145/​380752.380757

[2] A. Nayak og A. Vishwanath, arXiv:quant-ph/​0010117 (2000).
arXiv:quant-ph/0010117

[3] A. Childs, E. Farhi og S. Gutmann, Quantum Information Processing 1, 35 (2002).
https://doi.org/​10.1023/​A:1019609420309

[4] E. Farhi og S. Gutmann, Phys. Rev. A 58, 915 (1998).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.58.915

[5] AM Childs, R. Cleve, E. Deotto, E. Farhi, S. Gutmann og DA Spielman, i Proceedings of the Thirty-Femth Annual ACM Symposium on Theory of Computing, STOC '03 (ACM, New York, 2003) pp. 59-68.
https://​/​doi.org/​10.1145/​780542.780552

[6] AM Childs, Phys. Rev. Lett. 102, 180501 (2009).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.102.180501

[7] AM Childs, D. Gosset og Z. Webb, Science 339, 791 (2013).
https://​doi.org/​10.1126/​science.1229957

[8] M. Valiente og D. Petrosyan, J. Phys. B: Kl. Mol. Opt. Phys. 41, 161002 (2008).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0953-4075/​41/​16/​161002

[9] JJ Sakurai, Moderne kvantemekanik (Addison-Wesley, Reading, MA, 1994).

[10] AM Childs og D. Gosset, Journal of Mathematical Physics 53, 102207 (2012).
https://​/​doi.org/​10.1063/​1.4757665

[11] M. Varbanov og TA Brun, Phys. Rev. A 80, 052330 (2009).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.80.052330

[12] S. Weinberg, The Quantum Theory of Fields, Volume I Foundations (Cambridge University Press, 1995).

[13] Z. Zhu og MB Wakin, arXiv:1608.04820 [cs.IT] (2016).
arXiv: 1608.04820

[14] RM Gray, Toeplitz og Circulant Matricer: En gennemgang (Foundations and Trends in Communications and Information Theory, Vol 2, Issue 3, pp. 155-239, 2006).
https://​/​doi.org/​10.1561/​0100000006

[15] DJ Brod og J. Combes, Phys. Rev. Lett. 117, 080502 (2016).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.117.080502

[16] A. Childs, D. Gosset, D. Nagaj, M. Raha og Z. Webb, Quantum Information and Computation 15 (2014), 10.26421/​QIC15.7-8-5.
https://​/​doi.org/​10.26421/​QIC15.7-8-5

[17] S. Aaronson og A. Arkhipov, i Proceedings of the Forty-Third Annual ACM Symposium on Theory of Computing, STOC '11 (Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 2011) s. 333-342.
https://​/​doi.org/​10.1145/​1993636.1993682

[18] DJ Brod, J. Combes og J. Gea-Banacloche, Phys. Rev. A 94, 023833 (2016).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.94.023833

[19] PF Byrd og MD Friedman, Handbook of Elliptic Integrals for Engineers and Scientists (Springer Berlin, Heidelberg, 1971).

Citeret af

Dette papir er udgivet i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Ophavsretten forbliver hos de originale copyright-indehavere, såsom forfatterne eller deres institutioner.

Tidsstempel:

Mere fra Quantum Journal