Quantum Walks and Weak Measurements

量子行走和弱测量

基本信息

  • 批准号:
    0829870
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2008
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2008-09-01 至 2013-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Quantum information processing (QIP) uses quantum phenomena such as superposition, interference, and entanglement to perform information-processing tasks that are difficult or impossible with classical resources. This research project studies two important tools in QIP, and their relationship to each other: quantum walks and weak measurements.Quantum walks are analogous to classical random walks. A "walker" at one of the vertices of a graph repeatedly moves randomly along the edges to neighboring vertices. In the quantum version the walker simultaneously moves in a superposition along every possible edge, producing novel interference effects. These effects are strongly influenced by the global symmetry of the graph, opening up the possibility of new quantum algorithms. However, in quantum mechanics measuring the location of the walker disturbs the state of the system and destroys the interference effects. To avoid this problem we use weak measurements that give less information but also disturb the state less. Choosing the optimal measurement strength maximizes the likelihood of finding the system in the desired state while minimizing the expected hitting time.The researchers address several important problems involving quantum walks and weak measurements. They study the effect of symmetry on hitting time for continuous-time quantum walks, the existence of infinite hitting-time walks, and how these allow a new class of quantum algorithms. They are developing path-integral techniques for quantum walks on graphs. They also study how to decompose strong generalized measurements into a sequence of weak (or continuous) measurements. It is an open problem, given a family of possible weak measurements, to determine which generalized measurements can be produced.
量子信息处理(QIP)利用叠加、干涉和纠缠等量子现象来执行经典资源难以或不可能完成的信息处理任务。 本研究计划主要研究QIP中的两个重要工具:量子游动和弱测量,以及它们之间的关系。 在图的一个顶点处的“步行者”重复地沿着边随机地沿着移动到相邻的顶点。 在量子版本中,步行者同时沿着每一个可能的边缘以叠加的方式移动,产生新颖的干涉效应。 这些效应受到图的全局对称性的强烈影响,开辟了新量子算法的可能性。 然而,在量子力学中,测量步行者的位置会干扰系统的状态并破坏干涉效应。 为了避免这个问题,我们使用弱测量,它提供的信息较少,但对状态的干扰也较少。选择最佳测量强度可以最大限度地提高在期望状态下找到系统的可能性,同时最小化预期的命中时间。研究人员解决了涉及量子漫步和弱测量的几个重要问题。 他们研究对称性对连续时间量子行走的命中时间的影响,无限命中时间行走的存在,以及这些如何允许一类新的量子算法。 他们正在开发图上量子行走的路径积分技术。 他们还研究如何将强广义测量分解为弱(或连续)测量序列。 这是一个开放的问题,给定一个家庭的可能的弱测量,以确定哪些广义测量可以产生。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Todd Brun其他文献

Todd Brun的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Todd Brun', 18)}}的其他基金

FET: Small: Decoding Quantum Error-Correcting Codes for Quantum Computing and Communication
FET:小型:解码量子计算和通信的量子纠错码
  • 批准号:
    2316713
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Quantum Walks and Cellular Automata for Quantum Information Processing
用于量子信息处理的量子行走和元胞自动机
  • 批准号:
    2310794
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
FET: Small: Weak and Continuous Quantum Measurements with Feedback
FET:小型:带反馈的弱连续量子测量
  • 批准号:
    1911089
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Processing and Distillation of Multi-Qubit Block Codes for Fault-Tolerant Quantum Computation
用于容错量子计算的多量子位块代码的处理和提炼
  • 批准号:
    1719778
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SHF: Small: Fault-Tolerant Quantum Computation in Multi-Qubit Block Codes
SHF:小型:多量子位块代码中的容错量子计算
  • 批准号:
    1421078
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Entanglement-assisted quantum error-correcting codes
纠缠辅助量子纠错码
  • 批准号:
    0830801
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Student Travel Support, First International Conference on Quantum Error Correction
学生旅行支持,第一届国际量子纠错会议
  • 批准号:
    0758667
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Realistic Models and Simulations of Systems for Quantum Information Processing
职业:量子信息处理系统的现实模型和模拟
  • 批准号:
    0448658
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
QnTM: Weak Local Measurements, Entanglement Monotones, and Random Walks
QnTM:弱局部测量、纠缠单调和随机游走
  • 批准号:
    0524822
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似海外基金

CRII: FET: Quantum Advantages through Discrete Quantum Walks
CRII:FET:离散量子行走的量子优势
  • 批准号:
    2348399
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Operator algebras and index theory in quantum walks and quantum information theory
量子行走和量子信息论中的算子代数和索引论
  • 批准号:
    24K06756
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Self-Interacting Random Walks
自交互随机游走
  • 批准号:
    DP230102209
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Homogenization of random walks: degenerate environments and long-range jumps
随机游走的同质化:退化环境和长程跳跃
  • 批准号:
    EP/W022923/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Research Grant
Parallelization and robustness of random walks: Approaches from "short" random walks analysis
随机游走的并行化和鲁棒性:“短”随机游走分析的方法
  • 批准号:
    23K16840
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Validated numerics for Iterated Function Schemes, Dynamical Systems and Random Walks
迭代函数方案、动力系统和随机游走的经过验证的数值
  • 批准号:
    EP/W033917/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Research Grant
RUI: Boundary and entropy of random walks on groups
RUI:群体随机游走的边界和熵
  • 批准号:
    2246727
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Limit theorem for quantum walks interacting with environment
量子行走与环境相互作用的极限定理
  • 批准号:
    23K03229
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Studies of multi-dimensional quantum walks by spectral scattering theory
光谱散射理论研究多维量子行走
  • 批准号:
    23K03224
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
New developments of limit theorems for random walks
随机游走极限定理的新发展
  • 批准号:
    23K12986
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了