计算机研究与发展2021,Vol.58Issue(9) :1897-1905.DOI:10.7544/issn1000-1239.2021.20210266

两硬币量子游走模型中的相干动力学

Dynamics of Coherence in Quantum Walk with Two Coins

李萌 尚云
计算机研究与发展2021,Vol.58Issue(9) :1897-1905.DOI:10.7544/issn1000-1239.2021.20210266

两硬币量子游走模型中的相干动力学

Dynamics of Coherence in Quantum Walk with Two Coins

李萌 1尚云2
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作者信息

  • 1. 中国科学院数学与系统科学研究院 北京100190;中国科学院大学数学科学学院 北京100049
  • 2. 中国科学院数学与系统科学研究院 北京100190;中国科学院数学与系统科学研究院国家数学与交叉科学中心 北京100190;中国科学院数学与系统科学研究院管理决策与信息系统重点实验室 北京100190
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摘要

量子游走是量子计算的重要模型,而多硬币量子游走模型由于在量子通讯协议中表现突出也越来越受到人们的关注.量子相干不仅可以刻画量子态的特点,也可以反映量子演化过程的性质.主要对一维圆上两硬币量子游走模型的量子相干性进行了分析.一方面,讨论了初始量子态和硬币算子的选取对量子相干的影响.当硬币算子为Hadamard算子且初态只要在位置子空间上是均衡叠加态,整个量子游走演化过程是具有周期性的,且量子相干仅依赖于步数和圆上顶点的个数;当初始态是均衡叠加态而对硬币算子没有任何限制时,量子相干的演化也极具规律性.另一方面,发现在利用量子游走实现完美状态转移(perfect state transfer)的过程中,硬币算子的选取直接影响量子相干的值.最后,探讨了2种量子游走模型之间的等价性,并基于此指出了其在量子隐形传输(quantum teleportation)中的应用和改进的可能性.

关键词

量子游走/两硬币/量子相干/状态转移/量子隐形传输

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基金项目

出版年

2021
计算机研究与发展
中国科学院计算技术研究所 中国计算机学会

计算机研究与发展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.649
ISSN:1000-1239
被引量1
参考文献量1
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