論文の概要: Quantifying and controlling entanglement in the quantum magnet Cs$_2$CoCl$_4$

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.11164v2
• Date: Thu, 20 May 2021 16:42:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-28 03:00:03.193216
• Title: Quantifying and controlling entanglement in the quantum magnet Cs$_2$CoCl$_4$
• Title（参考訳）: 量子磁石cs$_2$cocl$_4$における絡み合いの定量化と制御
• Authors: Pontus Laurell, Allen Scheie, Chiron J. Mukherjee, Michael M. Koza, Mechtild Enderle, Zbigniew Tylczynski, Satoshi Okamoto, Radu Coldea, D. Alan Tennant, Gonzalo Alvarez
• Abstract要約: 我々は,3つの絡み合いの目撃者(1つの絡み合い,2つの絡み合い,および量子フィッシャー情報(QFI))に基づく絡み合いのモデル非依存測定プロトコルを実装した。 我々は、Cs$$ClCo$_4$で高分解能の測定を行う。 その結果,量子スピン系の一般的な絡み合い検出プロトコルの基礎を築いた。
• 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: The lack of methods to experimentally detect and quantify entanglement in quantum matter impedes our ability to identify materials hosting highly entangled phases, such as quantum spin liquids. We thus investigate the feasibility of using inelastic neutron scattering (INS) to implement a model-independent measurement protocol for entanglement based on three entanglement witnesses: one-tangle, two-tangle, and quantum Fisher information (QFI). We perform high-resolution INS measurements on Cs$_2$CoCl$_4$, a close realization of the $S=1/2$ transverse-field XXZ spin chain, where we can control entanglement using the magnetic field, and compare with density-matrix renormalization group calculations for validation. The three witnesses allow us to infer entanglement properties and make deductions about the quantum state in the material. We find QFI to be a particularly robust experimental probe of entanglement, whereas the one- and two-tangles require more careful analysis. Our results lay the foundation for a general entanglement detection protocol for quantum spin systems.
• Abstract（参考訳）: 量子物質の絡み合いを実験的に検出して定量化する方法の欠如は、量子スピン液体のような非常に絡み合った位相を持つ物質を識別する能力を妨げる。 そこで本研究では,非弾性中性子散乱(ins)を用いて,一対角,二対角,量子フィッシャー情報(qfi)の3つの絡み合いをモデル非依存的に測定する手法の実現可能性について検討した。 我々は、Cs$_2$CoCl$_4$で高分解能INS測定を行い、$S=1/2$横場XXZスピンチェーンの密接な実現を行い、磁場を用いて絡み合いを制御し、密度行列再正規化群計算と比較する。 3つの証人は、絡み合う性質を推測し、物質中の量子状態に関する推論を可能にする。 QFIは特に頑健な実験的な絡み合いプローブであり,一方ともう一方の絡み合いはより慎重に解析する必要がある。 その結果,量子スピン系の一般的な絡み合い検出プロトコルの基礎を築いた。

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