論文の概要: Intrinsic degree of coherence of two-qubit states and measures of
two-particle quantum correlations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.03372v1
- Date: Fri, 6 Mar 2020 04:45:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-30 08:47:29.020492
- Title: Intrinsic degree of coherence of two-qubit states and measures of
two-particle quantum correlations
- Title（参考訳）: 2量子状態の内在的コヒーレンス度と2粒子量子相関の測度
- Authors: Nilakantha Meher, Abu Saleh Musa Patoary, Girish Kulkarni, Anand K.
Jha
- Abstract要約: 古典的および単一粒子量子状態に対して、固有のコヒーレンス度として知られる基底不変なコヒーレンス尺度が確立されている。
2量子状態の本質的なコヒーレンス度はベルの不等式に上限を与えることを示す。
2量子状態の共起が得る値の範囲は、2量子状態の固有のコヒーレンス度によって決定されることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recently, a basis-invariant measure of coherence known as the intrinsic
degree of coherence has been established for classical and single-particle
quantum states [JOSA B {\bf 36}, 2765 (2019)]. Using the same mathematical
construction, in this article, we define the intrinsic degree of coherence of
two-qubit states and demonstrate its usefulness in quantifying two-particle
quantum correlations and entanglement. In this context, first of all, we show
that the intrinsic degree of coherence of a two-qubit state puts an upper bound
on the violations of Bell inequalities that can be achieved with the state and
that a two-qubit state with intrinsic degree of coherence less than
$1/\sqrt{3}$ cannot violate Bell inequalities. We then show that the quantum
discord of a two-qubit state, which quantifies the amount of quantum
correlations available in the two-qubit state for certain tasks, is bounded
from above by the intrinsic degree of coherence of the state. Next, in the
context of two-particle entanglement, we show that the range of values that the
concurrence of a two-qubit state can take is decided by the intrinsic degree of
coherence of the two-qubit state together with that of the individual qubits.
Finally, for the polarization two-qubit states generated by parametric
down-conversion of a pump photon, we propose an experimental scheme for
measuring the intrinsic degree of coherence of two-qubit states. We also
present our theoretical study showing how the intrinsic degree of coherence of
a pump photon dictates the maximum intrinsic degree of coherence of the
generated two-qubit state.
- Abstract（参考訳）: 近年、古典的および単粒子量子状態 [josa b {\bf 36}, 2765 (2019)] に対して、コヒーレンスの固有次数として知られるコヒーレンスの基底不変測度が確立されている。
本稿では、同じ数学的構成を用いて、2量子ビット状態の固有コヒーレンス度を定義し、2粒子量子相関と絡み合いの定量化にその有用性を示す。
この文脈において、第一に、2量子状態の内在的なコヒーレンス度は、状態によって達成できるベルの不等式に上限を与え、その内在的なコヒーレンス度が1/\sqrt{3}$に満たない2量子状態がベルの不等式に違反できないことを示す。
次に、あるタスクに対して2量子状態で利用可能な量子相関の量を定量化する2量子状態の量子不一致が、状態の本質的なコヒーレンス度によって上から有界であることを示す。
次に、2つの粒子の絡み合いの文脈において、2つの量子ビット状態の共起が得る値の範囲は、2つの量子ビット状態と個々の量子ビットの状態との本質的なコヒーレンス度によって決定されることを示す。
最後に,ポンプ光子のパラメトリックダウン変換によって生じる偏光2量子ビット状態に対して,2量子状態の固有コヒーレンス度を測定するための実験手法を提案する。
また, ポンプ光子の内在的コヒーレンス度が生成した2量子状態の内在的コヒーレンス度を最大化することを示す理論的検討を行った。
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