从理论到实践：一维及多维量子行走的物理实现与前沿探索.docx

从理论到实践：一维及多维量子行走的物理实现与前沿探索

一、引言

1.1研究背景与意义

经典随机行走作为概率论中的基础概念，描述了粒子在随机力作用下的运动轨迹，其在多个领域都有广泛应用，如描述花粉的布朗运动、金融市场中股票价格的波动等。在经典随机行走中，粒子在每一步以一定概率选择不同方向进行移动，其运动过程遵循经典的概率统计规律。而量子行走则是经典随机行走在量子力学框架下的拓展，它将量子力学中的叠加态、纠缠态等特性引入到随机行走模型中，使得量子行走展现出与经典随机行走截然不同的性质。

量子行走在量子信息领域具有至关重要的地位。一方面，量子行走可以作为量子算法的基础模型，许多基于量子行走的算法