論文の概要: Spin Entropy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.11605v3
- Date: Wed, 1 Jun 2022 16:07:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-07 02:20:37.417527
- Title: Spin Entropy
- Title（参考訳）: スピンエントロピー
- Authors: Davi Geiger and Zvi Kedem
- Abstract要約: 量子物理学において、本質的に確率論的性質にもかかわらず、エントロピーの概念は解明されてきた。
スピンエントロピーは、2つのフェルミオンの純粋な絡み合った状態であるベル状態の局所最小値と、非絡み合った状態の局所最大値を得る。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.12183405753834559
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: In classical physics, entropy quantifies the randomness of large systems,
where the complete specification of the state, though possible in theory, is
not possible in practice. In quantum physics, despite its inherently
probabilistic nature, the concept of entropy has been elusive. The von Neumann
entropy, currently adopted in quantum information and computing, models only
the randomness associated with unknown specifications of a state and is zero
for pure quantum states, and thus cannot quantify the inherent randomness of
its observables. Our goal is to provide such quantification.
This paper focuses on the quantification of the observed spin values
associated with a pure quantum state, given an axis $z$. To this end, we define
a spin entropy, which is not zero for pure states, and its minimum is $\ln
2\pi$, reflecting the uncertainty principle for the spin observables. We study
the spin entropy for single massive particles with spin $1/2$ and spin 1,
photons, and two fermions in entangled and disentangled states. The spin
entropy attains local minima for Bell states, which are pure entangled states
of two fermions, and local maxima for disentangled states. The spin entropy may
be useful for developing robust quantum computational processes.
- Abstract（参考訳）: 古典物理学において、エントロピー(entropy)は、理論上は可能ではあるが、状態の完全な仕様が実際は不可能な大系のランダム性を定量化する。
量子物理学において、本質的に確率論的性質にもかかわらず、エントロピーの概念は解明されてきた。
量子情報と計算で現在採用されているフォン・ノイマンエントロピーは、状態の未知の仕様に付随するランダム性のみをモデル化し、純粋な量子状態に対してはゼロであり、従って観測可能な固有ランダム性は定量化できない。
私たちの目標はそのような定量化を提供することです。
本稿では、軸$z$ が与えられた純粋な量子状態に関連する観測スピン値の量子化に着目する。
この目的のために、純粋な状態に対してゼロではないスピンエントロピーを定義し、その最小値は$\ln 2\pi$であり、スピン可観測体の不確実性原理を反映している。
1/2$ と 1 のスピンを持つ単一質量粒子のスピンエントロピーと、絡み合い状態と絡み合い状態の2つのフェルミオンについて研究した。
スピンエントロピーは、2つのフェルミオンの純粋な絡み合った状態であるベル状態の局所最小値と、非絡み合った状態の局所最大値を得る。
スピンエントロピーは、強固な量子計算プロセスを開発するのに有用である。
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論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-22T16:05:01Z)
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