論文の概要: Experimental Detection of Non-local Correlations using a Local
Measurement-Based Hierarchy on an NMR Quantum Processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.00699v2
- Date: Sat, 21 Mar 2020 07:21:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-14 17:44:49.294297
- Title: Experimental Detection of Non-local Correlations using a Local
Measurement-Based Hierarchy on an NMR Quantum Processor
- Title（参考訳）: nmr量子プロセッサを用いた局所計測に基づく階層構造を用いた非局所相関の実験的検出
- Authors: Amandeep Singh, Dileep Singh, Vaishali Gulati, Arvind and Kavita Dorai
- Abstract要約: 量子系が持つ非局所的な相関の性質はベル型不等式違反の実験的な証明によって明らかになる。
本研究では,3つの核スピンを量子ビットとして利用した核磁気共鳴(NMR)ハードウェア上での局所的測定に基づく階層構造の実験的な実装について報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.044160599117282
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The non-local nature of the correlations possessed by quantum systems may be
revealed by experimental demonstrations of the violation of Bell-type
inequalities. Recent work has placed bounds on the correlations that quantum
systems can possess in an actual experiment. These bounds were limited to a
composite quantum system comprising of a few lower-dimensional subsystems. In a
more general approach, it has been shown that fewer body correlations can
reveal the non-local nature of the correlations arising from a quantum
mechanical description of nature. Such tests on the correlations can be
transformed to a semi-definite program (SDP). This study reports the
experimental implementation of a local measurement-based hierarchy on the
nuclear magnetic resonance (NMR) hardware utilizing three nuclear spins as
qubits. The protocol has been experimentally tested on genuinely entangled
tripartite states such as W state, GHZ state and a few graph states. In all the
cases, the experimentally measured correlations were used to formulate the SDP,
using linear constraints on the entries of the moment matrix. We observed that
for each genuinely entangled state, the SDP failed to find a semi-definite
positive moment matrix consistent with the experimental data. This implies that
the observed correlations can not arise from local measurements on a separable
state and are hence non-local in nature, and also confirms that the states
being tested are indeed entangled.
- Abstract（参考訳）: 量子系が持つ相関の非局所的性質はベル型不等式違反の実験的な証明によって明らかになる。
最近の研究は、量子システムが実際の実験で持つことができる相関に限界を置いている。
これらの境界は、いくつかの低次元サブシステムからなる複合量子システムに限定された。
より一般的なアプローチでは、自然の量子力学的記述から生じる相関の非局所的性質を明らかにする身体相関がより少ないことが示されている。
このような相関に関するテストは半定値プログラム(SDP)に変換することができる。
本研究では,3つの核スピンを量子ビットとして用いた核磁気共鳴(nmr)ハードウェア上での局所計測に基づく階層の実験的実装について報告する。
このプロトコルは、W状態、GHZ状態、数個のグラフ状態など、真に絡み合った三部構造で実験的にテストされている。
いずれの場合も, モーメント行列の成分に対する線形制約を用いてSDPを定式化するために実験的に測定された相関式を用いた。
その結果,SDPは実験データと一致した半定値の正のモーメント行列が見つからなかった。
これは、観測された相関が分離可能な状態の局所的な測定から生じず、したがって自然界では非局所的であることを示し、テスト中の状態が実際に絡み合っていることを確かめる。
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