論文の概要: Quantum simulation of entanglement dynamics in a quantum processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.15973v2
• Date: Tue, 6 Aug 2024 20:16:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-08 18:13:59.322991
• Title: Quantum simulation of entanglement dynamics in a quantum processor
• Title（参考訳）: 量子プロセッサにおける絡み合いダイナミクスの量子シミュレーション
• Authors: C. Inzulza, S. Saavedra-Pino, F. Albarrán-Arriagada, P. Roman, J. C. Retamal,
• Abstract要約: 我々は、エンタングルメントダイナミクスを研究するために、IBM量子プロセッサに5量子ビットプロトコルを実装した。 突然の死亡と,異なる初期状態に対する絡み合いの突然の生着を観察する。 この研究は、量子情報の基本的な概念をテストするために、現在のノイズ量子デバイスの有用性を示す。
• 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 implement a five-qubit protocol in IBM quantum processors to study entanglement dynamics in a two qubit system in the presence of a simulated environment. Specifically, two qubits represent the main system, while another two qubits serve as the environment. Additionally, we employ an auxiliary qubit to estimate the quantum entanglement. Specifically, we observe the sudden death and sudden birth of entanglement for different inital conditions that were simultaneously implemented on the IBM 127-qubit quantum processor \textit{ibm$\_$brisbane}. We obtain the quantum entanglement evolution of the main system qubits and the environment qubits averaging over $N=10$ independent experiments in the same quantum device. Our experimental data shows the entanglement and disentanglement signatures in system and enviroment qubits, where the noisy nature of current quantum processors produce a shift on times signaling sudden death or sudden birth of entanglement. This work takes relevance showing the usefulness of current noisy quantum devices to test fundamental concepts in quantum information.
• Abstract（参考訳）: 我々は,IBM量子プロセッサに5量子ビットプロトコルを実装し,シミュレーション環境下での2量子ビット系における絡み合いのダイナミクスを研究する。 具体的には、2つのキュービットがメインシステムを表し、もう1つのキュービットが環境として機能する。 さらに、量子エンタングルメントを推定するために補助量子ビットを用いる。 具体的には、IBM 127量子ビット量子プロセッサ \textit{ibm$\_$brisbane} 上に同時に実装された異なる初期条件に対する突然の死亡と突然の絡み合いの誕生を観察する。 主系量子ビットと環境量子ビットの量子絡み合いの進化は、同じ量子デバイスでN=10$以上の独立実験を平均化する。 実験データでは, 現在の量子プロセッサのノイズ特性が, 突然の死亡や突然の絡み合いの発生を示す時間変化を生じさせるような, システムおよび環境量子ビットにおける絡み合いと絡み合いのシグネチャが示される。 この研究は、量子情報の基本的な概念をテストするために、現在のノイズ量子デバイスの有用性を示す。

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