一维分离时间量子行走的拓扑特性研究

发布时间：2017-12-27 22:38

本文关键词：一维分离时间量子行走的拓扑特性研究　出处：《山西大学学报(自然科学版)》2017年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：分离时间量子行走是由硬币旋转算符和依赖于硬币态的条件平移算符相继重复作用于系统初态的一种量子动力学方案。文章在两种作用算符中各引入一个可控参数研究系统的拓扑变化特性。通过计算系统的几何相位,给出系统在可调参数空间的拓扑相图。进而考虑空间不均匀的一维分离时间量子行走,分析其在边界上的占有概率随时间的变化,验证了拓扑保护边界态的存在。对比拓扑相图与扩散系数在参数空间的变化特征,发现可通过扩散系数揭露量子行走的拓扑特性。
[Abstract]:The separation time quantum walk is a quantum dynamics scheme by coin rotation operator and depends on the state of the coin translation operator have to repeat the conditions of initial state of system. In this paper, we introduce a controllable parameter in each of the two action operators to study the topological change characteristics of the system. By calculating the geometric phase of the system, the topological phase diagram of the system in the adjustable parameter space is given. Then we consider the one-dimensional separated time quantum walk with uneven spatial distribution, and analyze the change of occupancy probability on the boundary with time. We verify the existence of topological protection boundary states. It is found that the topological properties of the quantum walk can be revealed by the diffusion coefficient compared with the change characteristics of the topological phase diagram and the diffusion coefficient in the parameter space.
【作者单位】：山西大学理论物理研究所;
【基金】：山西省回国留学人员科研资助项目(2015-012) 山西省面上自然科学基金(201601D011009)
【分类号】：O413
【正文快照】： 量子行走是经典随机行走的量子对应[1],描述了量子粒子在离散格点上的动力学行为。在量子行走中由于量子态的相干叠加和干涉效应,使其与经典随机行走相比有显著的不同,例如量子行走有比经典随机行走更快的传播速度。量子行走包括连续时间量子行走和分离时间量子行走两种形式。

【参考文献】