論文の概要: Witnessing Entanglement in Experiments with Correlated Noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.12400v2
• Date: Tue, 28 Apr 2020 09:21:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-01 12:29:51.433815
• Title: Witnessing Entanglement in Experiments with Correlated Noise
• Title（参考訳）: 関連騒音実験におけるウイットネスの絡み合い
• Authors: Bas Dirkse, Matteo Pompili, Ronald Hanson, Michael Walter, Stephanie Wehner
• Abstract要約: そこで我々は,各状態が任意に相関する雑音を受けることのできる目撃実験を解析するための2つの手法を提案する。 第1の方法は拒絶実験であり、実験が分離可能な状態しか生成できないという仮説を否定することで絡み合いの生成を認証する。 第2の方法は推定実験であり、平均的な目撃者値に対する信頼区間を推定し、構成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1246250197597698
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The purpose of an entanglement witness experiment is to certify the creation of an entangled state from a finite number of trials. The statistical confidence of such an experiment is typically expressed as the number of observed standard deviations of witness violations. This method implicitly assumes that the noise is well-behaved so that the central limit theorem applies. In this work, we propose two methods to analyze witness experiments where the states can be subject to arbitrarily correlated noise. Our first method is a rejection experiment, in which we certify the creation of entanglement by rejecting the hypothesis that the experiment can only produce separable states. We quantify the statistical confidence by a p-value, which can be interpreted as the likelihood that the observed data is consistent with the hypothesis that only separable states can be produced. Hence a small p-value implies large confidence in the witnessed entanglement. The method applies to general witness experiments and can also be used to witness genuine multipartite entanglement. Our second method is an estimation experiment, in which we estimate and construct confidence intervals for the average witness value. This confidence interval is statistically rigorous in the presence of correlated noise. The method applies to general estimation problems, including fidelity estimation. To account for systematic measurement and random setting generation errors, our model takes into account device imperfections and we show how this affects both methods of statistical analysis. Finally, we illustrate the use of our methods with detailed examples based on a simulation of NV centers.
• Abstract（参考訳）: 絡み合った証人実験の目的は、有限個の試行から絡み合った状態の生成を認証することである。 このような実験の統計的信頼性は、典型的には目撃者違反の標準偏差の数として表される。 この方法では、雑音は中心極限定理が適用されるようにうまく振る舞うことを暗黙的に仮定する。 そこで本研究では, 状態が任意に相関する雑音を受ける場合の証人実験を分析する2つの手法を提案する。 最初の方法は拒絶実験であり、実験が分離可能な状態しか生成できないという仮説を否定することで絡み合いの生成を認証する。 統計的信頼度をp値で定量化し、観測されたデータが分離可能な状態のみを生成できるという仮説と一致している可能性と解釈できる。 したがって、小さなp-値は、目撃された絡み合いに対する大きな信頼を意味する。 この方法は一般的な証人実験に適用され、真の多部交絡を目撃するためにも使用できる。 第2の方法は,平均証人値に対する信頼区間を推定し,構築する推定実験である。 この信頼区間は相関雑音の存在下で統計的に厳密である。 この手法は、忠実度推定を含む一般的な推定問題に適用される。 系統的な測定とランダムな設定誤差を考慮に入れ, デバイス不完全性を考慮し, 統計的解析の両手法にどう影響するかを示す。 最後に,nvセンターのシミュレーションに基づいて,本手法の詳細な例を示す。

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