論文の概要: Experimental Verification of Many-Body Entanglement Using Thermodynamic
Quantities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.15012v2
- Date: Tue, 6 Feb 2024 05:07:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-07 20:51:23.526376
- 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,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提案手法を実証する。
- 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. Entangled states, however, are
extremely delicate and often get perturbed by tiny fluctuations in their
external environment. Certification of entanglement is therefore immensely
crucial for the successful implementation of protocols involving this resource.
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 global and local
works extractable from an isolated quantum system under global and local
interactions, respectively. As a proof of principle, we demonstrate the
proposed scheme on nuclear spin registers of up to 10 qubits using the Nuclear
Magnetic Resonance architecture. We prepare noisy Bell-diagonal state and noisy
Greenberger-Horne-Zeilinger class of states in star-topology systems and
certify their entanglement through our thermodynamic criteria. Along the same
line, we also propose an entanglement certification scheme 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。
しかし、絡み合った状態は極めて繊細であり、しばしば外部環境の小さなゆらぎによって摂動する。
したがって、このリソースを含むプロトコルの実装を成功させるには、絡み合いの証明が極めて重要である。
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、それぞれ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な大域的および局所的な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提案手法を実証する。
我々は、恒星トポロジー系におけるノイズの多いベル対角状態とノイズの多いグリーンベルガー・ホーネ・ザイリンガークラスを作成し、熱力学の基準によってそれらの絡み合いを認証する。
また, 多体システムにおいて, 状態に関する知識が部分的あるいは全く存在しない場合にも, 絡み合い認証方式を提案する。
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