三硬币离散时间量子漫步中的纠缠增强信息动力学

本工作考察了在一维 lattice 上进行的离散时间量子漫步，由三个被 entangle 的硬币驱动，每个硬币通过 Hadamard 算子初始化。当三个硬币全部 yield identical outcome (HHH 或 TTT) 时，walker 才会移动，将 8 维硬币 Hilbert 空间与 position degree of freedom 进行耦合。我们分析了 fully separable、fully entangle 以及中间初始硬币状态，计算出 reduced subsystem 的 von Neumann entropy，以推导硬币与 position 之间的 mutual information。我们的结果表明，初始 tripartite entangle 显著加快 mutual information 的 growth，并在与可分离初始条件相比下增强硬币-position 相关性。值得注意的是，GHZ 类型 entangle 的状态在短时间内由于干涉表现出 non-monotonic 动力学，然而到第 10 步时最终可实现最高可达 18% 的 mutual information 提升。这些发现凸显了出发时 entangle 作为控制信息 flow 和空间扩散在基于量子漫步的协议中资源的作用，对量子 transport、state transfer 和 correlation engineering 具有深远含义。