在 NISQ 数字量子计算机上实现拓扑量子行走
量子物理
2025-08-19 v2 量子气体
摘要
我们利用数字量子计算机研究了具有周期性调制的非对角 Aubry-Andr\'e-Harper (AAH) 晶格上的量子行走。我们在单粒子层面研究了各种初始态,考虑了不同的跳跃调制强度和相位因子。当从晶格边缘启动量子行走时,揭示了边缘态的鲁棒性,这归因于 AAH 模型的拓扑性质,并展示了相位因子对该边缘态的影响。另一方面,当量子行走从晶格体内部启动时,我们观察到体行走者被边缘排斥,特别是在强跳跃调制下。此外,我们将研究扩展到具有最近邻 (NN) 相互作用的双粒子量子行走。我们展示了由于相互作用,当两个行走者分别源自晶格边缘和体内部时,量子行走中出现的排斥效应。此外,当两个粒子位于 NN 位点并受到强跳跃调制强度时,它们在存在相互作用的情况下表现出局域化。我们通过考察密度演化、双粒子关联和参与熵等物理量分析了这些现象,并讨论了它们在量子技术中的潜在应用。
引用
@article{arxiv.2402.18685,
title = {Realizing Topological Quantum Walks on NISQ Digital Quantum Computer},
author = {Mrinal Kanti Giri and Sudhindu Bikash Mandal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.18685},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 15 figures and 2 appendices