論文の概要: Experimental Verification of Many-Body Entanglement Using Thermodynamic Quantities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.15012v1
• Date: Wed, 24 May 2023 10:52:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-25 16:57:15.026078
• Title: Experimental Verification of Many-Body Entanglement Using Thermodynamic Quantities
• Title（参考訳）: 熱力学量を用いた多体絡み合いの実験的検証
• Authors: Jitendra Joshi, Mir Alimuddin, T S Mahesh, Manik Banik
• Abstract要約: 熱力学量を測定することで容易に検証できるマルチキュービットシステムの絡み合い基準セットを提案する。 原理の証明として、最大10キュービットの核スピンレジスタに関する熱力学的基準を提案する。 また、多体システムにおいて、状態に関する知識が部分的に、あるいは全くない場合にのみ、エレガントなエンタングルメント認証を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The phenomenon of quantum entanglement underlies several important protocols that enable emerging quantum technologies. Being an extremely delicate resource entangled states easily get perturbed by their external environment, and thus makes the question of entanglement certification immensely crucial for successful implementation of the protocols involving entanglement. In this work, we propose a set of entanglement criteria for multi-qubit systems that can be easily verified by measuring certain thermodynamic quantities. In particular, the criteria depend on the difference in optimal works extractable from an isolated quantum system under global and local interactions, respectively. As a proof of principle, we demonstrate the proposed thermodynamic criteria on nuclear spin registers of up to 10 qubits using Nuclear Magnetic Resonance architecture. We prepare noisy Greenberger-Horne-Zeilinger class of states in star-topology systems and certify their entanglement through our proposed criteria. We also provide elegant means of entanglement certification in many-body systems when only partial or even no knowledge about the state is available.
• Abstract（参考訳）: 量子絡み合いの現象は、新しい量子技術を可能にするいくつかの重要なプロトコルの下にある。 極めてデリケートなリソースの絡み合い状態であることは、外部環境によって容易に混乱するので、絡み合いを含むプロトコルの実装を成功させる上で、絡み合い認証の問題は極めて重要である。 本研究では,ある種の熱力学量を測定することで容易に検証できるマルチキュービットシステムの絡み合い基準を提案する。 特に、この基準は、大域的および局所的な相互作用の下で孤立量子系から抽出可能な最適作業の差に依存する。 原理の証明として,原子磁気共鳴アーキテクチャを用いて最大10量子ビットの核スピンレジスタに関する熱力学的基準を提案する。 我々は、恒星トポロジー系におけるうるさいグリーンベルガー・ホーネ・ザイリンガー状態のクラスを作成し、提案基準によりそれらの絡み合いを証明した。 また、多体システムにおいて、状態に関する知識が部分的にあるいは全くない場合にのみ、エレガントなエンタングルメント認証を提供する。

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