量子行走中的拓扑现象:拓扑相物理入门
量子物理
2011-12-09 v1 量子气体
摘要
离散量子行走是控制单个量子粒子的动力学协议。尽管其结构简单,量子行走却展现出丰富的拓扑现象,并为研究和理解拓扑相提供了最简单的系统之一。本文结合拓扑现象回顾了在一维和二维离散量子行走中的物理,并对拓扑相及其物理后果(即边界态的存在)提供了基础解释。我们证明了量子行走是多功能系统,能够模拟许多已知静态哈密顿量分类的拓扑相。此外,量子行走中出现的拓扑现象超越了静态系统的已知范畴;作为周期驱动系统的实例,存在量子行走独有而静态系统中不存在的现象。因此,量子行走不仅为静态拓扑相提供了强大的量子模拟器工具,也为研究驱动系统中的拓扑现象提供了独特的机会。
引用
@article{arxiv.1112.1882,
title = {Topological phenomena in quantum walks; elementary introduction to the physics of topological phases},
author = {Takuya Kitagawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1112.1882},
year = {2011}
}
备注
Review article commissioned for Quantum Information Processing, special issue on quantum walk