論文の概要: Detection of arbitrary quantum correlations via synthesized quantum channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.05883v1
• Date: Mon, 13 Jun 2022 02:27:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-09 12:53:51.926870
• Title: Detection of arbitrary quantum correlations via synthesized quantum channels
• Title（参考訳）: 合成量子チャネルによる任意の量子相関の検出
• Authors: Ze Wu, Ping Wang, Tianyun Wang, Yuchen Li, Ran Liu, Yuquan Chen, Xinhua Peng, Ren-Bao Liu, Jiangfeng Du
• Abstract要約: 逐次弱測定に基づく量子センシング手法を用いて任意の種類の量子相関の抽出を実証する。 核スピンターゲットの2次および4次相関を別の核スピンセンサで抽出することに成功した。 量子相関の完全な特徴付けは、量子多体系を理解するための新しいツールを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.1155239067513
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum correlations are key information about the structures and dynamics of quantum many-body systems. There are many types of high-order quantum correlations with different time orderings, but only a few of them are accessible to the existing detection methods. Recently, a quantum-sensing approach based on sequential weak measurement was proposed to selectively extract arbitrary types of correlations. However, its experimental implementation is still elusive. Here we demonstrate the extraction of arbitrary types of quantum correlations. We generalized the original weak measurement scheme to a protocol using synthesized quantum channels, which can be applied to more universal scenarios including both single and ensemble quantum systems. In this quantum channel method, various controls on the sensors are superimposed to select the sensor-target evolution along a specific path for measuring a desired quantum correlation. Using the versatility of nuclear magnetic resonance techniques, we successfully extract the second- and fourth-order correlations of a nuclear-spin target by another nuclear-spin sensor. The full characterization of quantum correlations provides a new tool for understanding quantum many-body systems, exploring fundamental quantum physics, and developing quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: 量子相関は、量子多体系の構造とダイナミクスに関する重要な情報である。 時間順序の異なる高次量子相関には多くの種類があるが、既存の検出方法にアクセスできるものはごくわずかである。 近年,任意の種類の相関を選択的に抽出するために,逐次弱測定に基づく量子センシング手法が提案されている。 しかし、その実験的な実装はまだ解明されていない。 ここでは任意のタイプの量子相関の抽出を示す。 我々は,従来の弱測定方式を合成量子チャネルを用いたプロトコルに一般化し,単一およびアンサンブル量子システムを含むより普遍的なシナリオに適用した。 この量子チャネル法では、センサの様々な制御が重ね合わされ、所望の量子相関を測定するための特定の経路に沿ってセンサターゲットの進化が選択される。 核磁気共鳴法の汎用性を用いて、核スピンターゲットの2次および4次相関を別の核スピンセンサで抽出することに成功した。 量子相関の完全な特徴付けは、量子多体系を理解し、基本量子物理学を探求し、量子技術を開発するための新しいツールを提供する。

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