ZXW演算中的光与物质相互作用
量子物理
2023-09-01 v2
摘要
在本文中，我们发展了一种图形演算以重写涉及光-物质相互作用与非线性光学效应的光子电路。我们引入无限ZW演算，这是一种作用于玻色子Fock空间上线性算符的图形语言，可同时刻画线性与非线性光子电路。该演算通过结合QPath演算（一种线性光学的图示语言）与近期提出的qudit ZXW演算（qudit间线性映射的完备公理化）得到。它附带一个“提升”定理，允许通过在ZXW演算中重写来证明无限算符间的等式。我们给出在无限ZW演算中表示玻色子与费米子哈密顿量的方法。这使我们能够通过图示推理导出其指数。示例包括相移与分束器，以及非线性Kerr介质与Jaynes-Cummings光-物质相互作用。
引用
@article{arxiv.2306.02114,
title = {Light-Matter Interaction in the ZXW Calculus},
author = {Giovanni de Felice and Razin A. Shaikh and Boldizsár Poór and Lia Yeh and Quanlong Wang and Bob Coecke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.02114},
year = {2023}
}
备注
In Proceedings QPL 2023, arXiv:2308.15489. 27 pages, lots of figures