論文の概要: Nonlinear optics as a source of high-dimensional genuine tripartite entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.09809v1
• Date: Tue, 16 May 2023 21:16:23 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-18 18:34:08.794141
• Title: Nonlinear optics as a source of high-dimensional genuine tripartite entanglement
• Title（参考訳）: 高次元真三部絡みの源としての非線形光学
• Authors: James Schneeloch, Richard J. Birrittella, Christopher C. Tison, Gregory A. Howland, Michael L. Fanto, and Paul M. Alsing
• Abstract要約: 我々は,光子三重項の空間的およびエネルギー的自由度に存在する真の三重項エンタングルメントの量を定量化する。 これらの系の空間的およびエネルギー的自由度には、相当量の三部構造絡みが存在していることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We lay down a general scheme to quantify the amount of genuine tripartite entanglement present in the spatial and energy-time degrees of freedom of entangled photon triplets using a resource-based measure known as the tripartite entanglement of formation. Quantifying genuine tripartite entanglement relative to a number of maximally entangled three-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states called gebits, the tripartite entanglement of formation serves as a basis of comparison between different tripartite entangled states of differing dimension. Demonstrating genuine tripartite entanglement is doubly challenging because it is not enough to show that each party is inseparable from the other two (which is sufficient only for pure states). Instead, one must rule out all mixtures of all combinations of biseparable states from describing the tripartite state. To meet this challenge, we use entropic measures of the statistics of tripartite systems to simultaneously bound the correlations each party has with the other two, and in so doing place a lower limit to the tripartite entanglement of formation. Even though our measure never over-estimates the entanglement present, we estimate the effectiveness of our technique by determining the exact tripartite entanglement of a triple-gaussian triphoton wavefunction with the same correlations as seen in photon triplets generated in third-order spontaneous parametric down-conversion (SPDC). Between these two efforts, we show that a substantial amount of tripartite entanglement exists in both the spatial and energy-time degrees of freedom of these systems, and propose an experiment that can measure them.
• Abstract（参考訳）: 我々は,光子三重項の空間的およびエネルギー的自由度に存在する真の三重項の絡み合いの量を,三重項の絡み合いとして知られる資源的尺度を用いて定量化する。 ゲビット (gebits) と呼ばれる最大3量子ビットグリーンベルガー・ホルン・ザイリンガー状態 (GHZ) に対する真の三部体の絡み合いの定量化は、異なる次元の異なる三部体の絡み合い状態の比較の基礎となる。 真の三部構成の絡み合いを示すことは、各党が他の二党とは分離できないことを示すのに十分ではない(純粋な状態に限られる)ため、二重に困難である。 代わりに、2つの分離可能な状態の全ての組み合わせの混合を三部体状態を記述することから除外しなければならない。 この課題を克服するために,三成分系の統計のエントロピー的尺度を用いて,各当事者が持つ相関関係を他の2つに同時にバインドし,三成分の絡み合いに対する限界を低く設定する。 本研究では,3次自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)で発生する光子三重項に類似した相関関係を持つ三重ガウス三重項波動関数の正確な三重項絡み付けを決定することにより,この手法の有効性を推定する。 これら2つの試みの間に、空間的およびエネルギー的自由度の両方に相当量の三部体絡み合いが存在することを示し、それらを測定できる実験を提案する。

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