論文の概要: Identification of a natural fieldlike entanglement resource in trapped-ion chains
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.08842v2
- Date: Tue, 2 Jul 2024 17:42:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-04 08:09:56.677991
- Title: Identification of a natural fieldlike entanglement resource in trapped-ion chains
- Title(参考訳): トラップイオン鎖における自然界様絡み合い資源の同定
- Authors: Natalie Klco, D. H. Beck,
- Abstract要約: イオン鎖の電磁トラップは、非自明な絡み合った量子状態形成の過程と見なすことができる。
局所モードの解離部分集合間の絡み合いの減衰は、絡み合い構造の特徴を示す。
自然界からの「拡大した絡み合った状態のイメージング」を通じて、量子場シミュレーションを初期化するためのフレームワークが確立されている。
- 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 electromagnetic trapping of ion chains can be regarded as a process of non-trivial entangled quantum state preparation within Hilbert spaces of the local axial motional modes. To begin uncovering properties of this entanglement resource produced as a byproduct of conventional ion-trap quantum information processing, the quantum continuous-variable formalism is herein utilized to focus on the leading-order entangled ground state of local motional modes in the presence of a quadratic trapping potential. The decay of entanglement between disjoint subsets of local modes is found to exhibit features of entanglement structure and responses to partial measurement reminiscent of the free massless scalar field vacuum. With significant fidelities between the two, even for large system sizes, a framework is established for initializing quantum field simulations via "imaging" extended entangled states from natural sources, rather than building correlations through deep circuits of few-body entangling operators. By calculating probabilities in discrete Fock subspaces of the local motional modes, considerations are presented for locally transferring these pre-distributed entanglement resources to the qudits of ion internal energy levels, improving this procedure's anticipated experimental viability.
- Abstract(参考訳): イオン鎖の電磁トラップは、局所軸運動モードのヒルベルト空間内での非自明な量子状態準備の過程と見なすことができる。
従来のイオントラップ量子情報処理の副産物として生成されたこの絡み合い資源の特性を明らかにするために、量子連続可変形式は、二次トラップ電位の存在下で局所的な運動モードの前方の絡み合い状態に焦点を合わせるために用いられる。
局所モードの解離部分集合間の絡み合いの減衰は、絡み合い構造の特徴と、自由質量のスカラー場真空を連想させる部分的な測定に対する応答を示す。
両者の間には大きな忠実さがあり、大きなシステムサイズであっても、少数体の絡み合う作用素の深い回路を通して相関関係を構築するのではなく、自然からの「イメージング」拡張絡み合った状態を通じて量子場シミュレーションを初期化する枠組みが確立されている。
局所運動モードの離散フォック部分空間における確率を計算することにより、これらの分散した絡み合い資源をイオン内部エネルギー準位のクォーディットに局所的に移動させることが検討され、この手順が期待される実験可能性が改善される。
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