二粒子動力学の2D量子ウォークシミュレーション

多次元量子ウォークは、非常に非自明なトポロジー構造を示すことができ、量子情報および輸送システムのシミュレーションに強力なツールを提供します。私たちは、格子上の二次元（2D）光量子ウォークの柔軟な実装を提示し、非自明なグラフ構造上でのスケーラブルな量子ウォークを実証しました。光ファイバーネットワークを利用して、12ステップおよび169ポジションでのコヒーレントな量子ウォークを実現しました。私たちの幅広い量子コインのスペクトルにより、条件付き相互作用を持つ二分系におけるエンタングルメントの生成をシミュレートすることができました。動的制御を導入することで、強い非線形性や二粒子散乱などの効果を調査できました。私たちの結果は、複雑な量子システムをシミュレーションおよび理解するための手段としての量子ウォークの可能性を示しています。