論文の概要: Graph Picture of Linear Quantum Networks and Entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.00392v3
• Date: Tue, 21 Dec 2021 10:42:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-18 01:54:18.759847
• Title: Graph Picture of Linear Quantum Networks and Entanglement
• Title（参考訳）: 線形量子ネットワークのグラフ画像と絡み合い
• Authors: Seungbeom Chin, Yong-Su Kim, and Sangmin Lee
• Abstract要約: 線形量子ネットワーク(LQN)は、様々なマルチパーティントの絡み合った状態を生成するために区別不可能性を利用する。 特定の絡み合った状態を持つ適切なLQNを考案したり、粒子とモード数の増加として与えられたLQNの絡み合った状態を計算することは困難である。 本研究では,任意のLQNをグラフにマッピングすることで,LQNを解析・設計し,多部交絡を生成する強力なツールを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.471031681646444
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: The indistinguishability of quantum particles is widely used as a resource for the generation of entanglement. Linear quantum networks (LQNs), in which identical particles linearly evolve to arrive at multimode detectors, exploit the indistinguishability to generate various multipartite entangled states by the proper control of transformation operators. However, it is challenging to devise a suitable LQN that carries a specific entangled state or compute the possible entangled state in a given LQN as the particle and mode number increase. This research presents a mapping process of arbitrary LQNs to graphs, which provides a powerful tool for analyzing and designing LQNs to generate multipartite entanglement. We also introduce the perfect matching diagram (PM diagram), which is a refined directed graph that includes all the essential information on the entanglement generation by an LQN. The PM diagram furnishes rigorous criteria for the entanglement of an LQN and solid guidelines for designing suitable LQNs for the genuine entanglement. Based on the structure of PM diagrams, we compose LQNs for fundamental $N$-partite genuinely entangled states.
• Abstract（参考訳）: 量子粒子の識別不能性は、絡み合いの発生の資源として広く用いられている。 線形量子ネットワーク(LQN)は、同一粒子が線形に発展してマルチモード検出器に到達し、変換演算子の適切な制御により様々な多部共役状態を生成する不明瞭性を利用する。 しかし、特定の絡み合い状態を持つ適切なlqnを考案するか、粒子とモード番号が増加するにつれて所定のlqnにおける絡み合い状態を計算することは困難である。 本研究では,任意のLQNをグラフにマッピングすることで,LQNを解析・設計し,多部交絡を生成する強力なツールを提供する。 また、LQNによる絡み合い生成に関するすべての重要な情報を含む改良された有向グラフである完全マッチング図(PM図)も導入する。 PM図は、LQNの絡み合いに関する厳格な基準と、真の絡み合いに適したLQNを設計するための固いガイドラインを提供する。 PMダイアグラムの構造に基づいて、本質的な$N$-partite状態に対してLQNを構成する。

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