利用一个和两个囚禁离子实现量子行走

我们利用一个和两个囚禁离子，在相空间中实验演示了直线上的量子行走。通过将离子置于与状态相关的位移操作（其间穿插量子抛硬币操作）中，实现了多达23步的行走。为分析每一步后离子的运动状态，我们采用了一种技术，该技术直接将概率密度分布映射到离子的内部状态上。测得的概率分布和位置的二阶矩清晰地显示了量子行走的非经典特性。为进一步突出经典（随机）行走与量子行走之间的差异，我们演示了后者的可逆性。最后，我们通过使用两个离子扩展了量子行走，使行走者除了迈步外，还有了停留的可能性。