論文の概要: Diverse Entanglement Mechanisms in Multimode Nonlinear Continuous Variables

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.01545v1
• Date: Mon, 4 Dec 2023 00:20:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-05 16:44:49.866204
• Title: Diverse Entanglement Mechanisms in Multimode Nonlinear Continuous Variables
• Title（参考訳）: 多モード非線形連続変数における横絡み機構
• Authors: Da Zhang, David Barral, Yanpeng Zhang, and Kamel Bencheikh
• Abstract要約: 非ガウスの絡み合った状態は、量子情報の量子上の優位性を利用する上で重要な役割を果たす。 N-パルタイト(N > 3)の量子状態トモグラフィーなしでの非ガウス的絡み合いをフルに特徴づける方法はまだ解明されていない。 本稿では,多モード非線形量子状態の正部分転移分離性について,必要かつ十分な条件を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5181355744034635
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Non-Gaussian entangled states play a crucial role in harnessing quantum advantage in continuous-variable quantum information. However, how to fully characterize N-partite (N > 3) non-Gaussian entanglement without quantum state tomography remains elusive, leading to a very limited understanding of the underlying entanglement mechanism. Here, we propose several necessary and sufficient conditions for the positive-partial-transposition separability of multimode nonlinear quantum states resulting from high-order Hamiltonians and successive beam splitting operations. When applied to the initial state, the beam-splitter operations induce the emergence of different types of entanglement mechanisms, including pairwise high-order entanglement, collective high-order entanglement and the crossover between the two. We show numerically that for the four-mode scenario, the threshold for the existence of entanglement for any bipartition does not exceed the entanglement of the original state at fixed high-order moments. These results provide a new perspective for understanding multipartite nonlinear entanglement and will promote their application in quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 非ガウス的絡み合った状態は、連続変数量子情報において量子優位性を利用する上で重要な役割を果たす。 しかし、N-粒子(N > 3)の非ガウス的絡み合いを量子状態トモグラフィーなしで完全に特徴づける方法はまだ解明されていない。 本稿では,高次ハミルトニアンと逐次ビーム分割演算から生じる多モード非線形量子状態の正の偏移分離性に必要十分条件をいくつか提案する。 初期状態に適用すると、ビームスプリッタ動作は、対方向の高次絡み、集合的な高次絡み、両者の交叉を含む異なるタイプの絡み合い機構の出現を誘導する。 4モードのシナリオでは、任意の分岐に対する絡み合いの存在のしきい値は、固定された高次モーメントにおける元の状態の絡み合いを超えないことを示す。 これらの結果は、多部非線形絡み合いを理解するための新しい視点を与え、量子情報処理への応用を促進する。

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