論文の概要: Optimal entanglement witnesses: a scalable data-driven approach

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.02038v3
• Date: Tue, 20 Jul 2021 17:40:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-17 17:51:20.031851
• Title: Optimal entanglement witnesses: a scalable data-driven approach
• Title（参考訳）: 最適な絡み合い証人:スケーラブルなデータ駆動アプローチ
• Authors: Ir\'en\'ee Fr\'erot and Tommaso Roscilde
• Abstract要約: 量子状態の有限測度(以下、量子データと呼ぶ)に焦点をあてる。 興味のあるシステムの特定の空間分割を与えられた場合、データセットが分離可能な状態と互換性があるか否かを効果的に確認できるアプローチを提案する。 互換性が証明されると、この手法は、手元にある量子データに対して最適な絡み合いの証人を生成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Multipartite entanglement is the key resource allowing quantum devices to outperform their classical counterparts, and entanglement certification is fundamental to assess any quantum advantage. The only scalable certification scheme relies on entanglement witnessing, typically effective only for special entangled states. Here we focus on finite sets of measurements on quantum states (hereafter called quantum data); and we propose an approach which, given a particular spatial partitioning of the system of interest, can effectively ascertain whether or not the data set is compatible with a separable state. When compatibility is disproved, the approach produces the optimal entanglement witness for the quantum data at hand. Our approach is based on mapping separable states onto equilibrium classical field theories on a lattice; and on mapping the compatibility problem onto an inverse statistical problem, whose solution is reached in polynomial time whenever the classical field theory does not describe a glassy system. Our results pave the way for systematic entanglement certification in quantum devices, optimized with respect to the accessible observables.
• Abstract（参考訳）: マルチパーティ・エンタングルメントは、量子デバイスが従来のものを上回る性能を発揮するための鍵となるリソースであり、エンタングルメント認証は、量子上の優位性を評価するために基本である。 唯一のスケーラブルな認証方式は絡み合いの目撃に依存しており、通常は特別な絡み合い状態に対してのみ有効である。 ここでは、量子状態(以下、量子データと呼ばれる)の有限な測定集合に注目し、興味のあるシステムの特定の空間分割が与えられた場合、データセットが分離可能な状態と互換性があるかどうかを効果的に確認する手法を提案する。 互換性が証明されない場合、そのアプローチは、手前の量子データに対する最適な絡み合い証人を生成する。 このアプローチは、分離可能な状態を格子上の平衡古典場理論にマッピングすることと、古典場理論がガラス系を記述しないとき、多項式時間で解が到達する逆統計問題への互換性問題をマッピングすることに基づいている。 量子デバイスにおける系統的絡み合い認証の方法として, アクセス可能な可観測物について最適化した。

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