Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Photonic quantum walks with four-dimensional coins

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21340%2F19%3A00335691" target="_blank" >RIV/68407700:21340/19:00335691 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.1.033036" target="_blank" >https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.1.033036</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevResearch.1.033036" target="_blank" >10.1103/PhysRevResearch.1.033036</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Photonic quantum walks with four-dimensional coins

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The dimensionality of the internal coin space of discrete-time quantum walks has a strong impact on the complexity and richness of the dynamics of quantum walkers. While two-dimensional coin operators are sufficient to define a certain range of dynamics on complex graphs, higher-dimensional coins are necessary to unleash the full potential of discrete-time quantum walks. In this work, we present an experimental realization of a discrete-time quantum walk on a line graph that, instead of two-dimensional, exhibits a four-dimensional coin space. Making use of the extra degree of freedom we observe multiple ballistic propagation speeds specific to higher-dimensional coin operators. By implementing a scalable technique, we demonstrate quantum walks on circles of various sizes, as well as on an example of a Husimi cactus graph. The quantum walks are realized via time-multiplexing in a Michelson interferometer loop architecture, employing as the coin degrees of freedom the polarization and the traveling direction of the pulses in the loop. Our theoretical analysis shows that the platform supports implementations of quantum walks with arbitrary 4x4 unitary coin operations, and usual quantum walks on a line with various periodic and twisted boundary conditions.

  • Název v anglickém jazyce

    Photonic quantum walks with four-dimensional coins

  • Popis výsledku anglicky

    The dimensionality of the internal coin space of discrete-time quantum walks has a strong impact on the complexity and richness of the dynamics of quantum walkers. While two-dimensional coin operators are sufficient to define a certain range of dynamics on complex graphs, higher-dimensional coins are necessary to unleash the full potential of discrete-time quantum walks. In this work, we present an experimental realization of a discrete-time quantum walk on a line graph that, instead of two-dimensional, exhibits a four-dimensional coin space. Making use of the extra degree of freedom we observe multiple ballistic propagation speeds specific to higher-dimensional coin operators. By implementing a scalable technique, we demonstrate quantum walks on circles of various sizes, as well as on an example of a Husimi cactus graph. The quantum walks are realized via time-multiplexing in a Michelson interferometer loop architecture, employing as the coin degrees of freedom the polarization and the traveling direction of the pulses in the loop. Our theoretical analysis shows that the platform supports implementations of quantum walks with arbitrary 4x4 unitary coin operations, and usual quantum walks on a line with various periodic and twisted boundary conditions.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>ost</sub> - Ostatní články v recenzovaných periodicích

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2019

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physical Review Research

  • ISSN

    2643-1564

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    1

  • Číslo periodika v rámci svazku

    3

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    19

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

  • EID výsledku v databázi Scopus