論文の概要: Experimental verification of the area law of mutual information in
quantum field theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.10563v1
- Date: Tue, 21 Jun 2022 17:41:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-08 12:43:57.529653
- Title: Experimental verification of the area law of mutual information in
quantum field theory
- Title（参考訳）: 量子場理論における相互情報の領域則の実験的検証
- Authors: Mohammadamin Tajik, Ivan Kukuljan, Spyros Sotiriadis, Bernhard Rauer,
Thomas Schweigler, Federica Cataldini, Jo\~ao Sabino, Frederik M{\o}ller,
Philipp Sch\"uttelkopf, Si-Cong Ji, Dries Sels, Eugene Demler and J\"org
Schmiedmayer
- Abstract要約: ギャップ付き量子多体系の平衡状態の基本的な性質の1つを実験的に検証する。
また,相互情報の温度依存性とサブシステム間の分離についても検討した。
本研究は,超低温原子シミュレータによる量子場理論の絡み合いの測定能力を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Theoretical understanding of the scaling of entropies and the mutual
information in quantum many-body systems has led to significant advances in the
research of correlated states of matter, quantum field theory, and gravity.
Although there have been several experimental measurements of R\'{e}nyi and von
Neumann entropies in systems with discrete degrees of freedom, the measurement
of entropies between extensive intervals of continuous systems has remained
elusive. In this work, we measure the von Neumann entropy of spatially extended
subsystems in an ultra-cold atom simulator of one-dimensional quantum field
theories. We experimentally verify one of the fundamental properties of
equilibrium states of gapped quantum many-body systems, the area law of quantum
mutual information. We also study the dependence of mutual information on
temperature and the separation between the subsystems. Our work demonstrates
the capability of ultra-cold atom simulators to measure entanglement in quantum
field theories.
- Abstract（参考訳）: 量子多体系におけるエントロピーのスケーリングと相互情報の理論的理解は、物質、量子場理論、重力の相関状態の研究において大きな進歩をもたらした。
R\'{e}nyi と von Neumann のエントロピーの離散的な自由度を持つ系における実験的な測定はいくつかあるが、連続系の広い間隔間のエントロピーの測定はいまだに解明されていない。
本研究では, 空間的に拡張されたサブシステムのフォン・ノイマンエントロピーを, 1次元量子場理論の超低温原子シミュレーターで測定する。
我々は,ガッピング量子多体系の平衡状態の基本性質である量子相互情報の領域則の1つを実験的に検証した。
また,相互情報の温度依存性とサブシステム間の分離について検討した。
本研究は,超低温原子シミュレータによる量子場理論の絡み合いの測定能力を示す。
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