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Erschienen in: Quantum Information Processing 1/2016

01.01.2016

The staggered quantum walk model

verfasst von: R. Portugal, R. A. M. Santos, T. D. Fernandes, D. N. Gonçalves

Erschienen in: Quantum Information Processing | Ausgabe 1/2016

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Abstract

There are at least three models of discrete-time quantum walks (QWs) on graphs currently under active development. In this work, we focus on the equivalence of two of them, known as Szegedy’s and staggered QWs. We give a formal definition of the staggered model and discuss generalized versions for searching marked vertices. Using this formal definition, we prove that any instance of Szegedy’s model is equivalent to an instance of the staggered model. On the other hand, we show that there are instances of the staggered model that cannot be cast into Szegedy’s framework. Our analysis also works when there are marked vertices. We show that Szegedy’s spatial search algorithms can be converted into search algorithms in staggered QWs. We take advantage of the similarity of those models to define the quantum hitting time in the staggered model and to describe a method to calculate the eigenvalues and eigenvectors of the evolution operator of staggered QWs.

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Fußnoten
1
N can be infinite.
 
2
Given a line graph \(\Gamma '\), there is only one bipartite graph \(\Gamma \) such that \(L(\Gamma )=\Gamma '\) [24].
 
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Metadaten
Titel
The staggered quantum walk model
verfasst von
R. Portugal
R. A. M. Santos
T. D. Fernandes
D. N. Gonçalves
Publikationsdatum
01.01.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Quantum Information Processing / Ausgabe 1/2016
Print ISSN: 1570-0755
Elektronische ISSN: 1573-1332
DOI
https://doi.org/10.1007/s11128-015-1149-z

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