論文の概要: Visualizing Entanglement in multi-Qubit Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.07596v2
- Date: Tue, 10 Oct 2023 09:30:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-13 12:54:13.649837
- Title: Visualizing Entanglement in multi-Qubit Systems
- Title（参考訳）: マルチキュービットシステムにおけるエンタングルメントの可視化
- Authors: Jonas Bley, Eva Rexigel, Alda Arias, Nikolas Longen, Lars Krupp,
Maximilian Kiefer-Emmanouilidis, Paul Lukowicz, Anna Donhauser, Stefan
K\"uchemann, Jochen Kuhn, and Artur Widera
- Abstract要約: 我々は、数量子ビットのアンサンブルの表現として、次元円記法を利用する。
分離性に関する数学的条件は、量子状態の対称性条件を可視化することにつながることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.7788938361329507
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: In the field of quantum information science and technology, the
representation and visualization of quantum states and related processes are
essential for both research and education. In this context, a focus especially
lies on ensembles of few qubits. There exist many powerful representations for
single-qubit and multi-qubit systems, such as the famous Bloch sphere and
generalizations. Here, we utilize the dimensional circle notation as a
representation of such ensembles, adapting the so-called circle notation of
qubits and the idea of representing the n-particle system in an n-dimensional
space. We show that the mathematical conditions for separability lead to
symmetry conditions of the quantum state visualized, offering a new perspective
on entanglement in few-qubit systems and therefore on various quantum
algorithms. In this way, dimensional notations promise significant potential
for conveying nontrivial quantum entanglement properties and processes in
few-qubit systems to a broader audience, and could enhance understanding of
these concepts as a bridge between intuitive quantum insight and formal
mathematical descriptions.
- Abstract（参考訳）: 量子情報科学とテクノロジーの分野では、量子状態と関連するプロセスの表現と視覚化は研究と教育の両方に不可欠である。
この文脈では、特に数量子ビットのアンサンブルに焦点を当てる。
有名なブロッホ球面や一般化など、シングルキュービットおよびマルチキュービットシステムの多くの強力な表現が存在する。
ここでは、そのようなアンサンブルの表現として次元円記法を用い、量子ビットのいわゆる円記法と、n-粒子系をn-次元空間で表現するアイデアを適用する。
分離可能性の数学的条件は量子状態の対称性を可視化し、数量子ビット系の絡み合いや様々な量子アルゴリズムに対する新しい視点を提供する。
このようにして、次元記法は、数量子ビット系の非自明な量子絡み合い特性と過程をより広いオーディエンスに伝達する大きな可能性を約束し、これらの概念を直感的な量子洞察と形式的な数学的記述との橋渡しとして理解を深めることができる。
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