論文の概要: Entanglement Witness for Indistinguishable Electrons using Solid-State Spectroscopy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.04876v1
- Date: Fri, 9 Aug 2024 05:46:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-12 16:38:47.672642
- Title: Entanglement Witness for Indistinguishable Electrons using Solid-State Spectroscopy
- Title（参考訳）: 固体分光法による識別不能電子の絡み合い幅
- Authors: Tongtong Liu, Luogen Xu, Jiarui Liu, Yao Wang,
- Abstract要約: 量子材料における絡み合いを特徴づけることは、次世代量子技術の進歩に不可欠である。
共振性非弾性X線散乱(RIXS)スペクトルの非線形性を解析することにより,様々な4つのフェミオン相関を抽出する手法を提案する。
この絡み合いの目撃者は、異なる位相領域にまたがる多重粒子の絡み合いを効率的に定量化し、量子フィッシャー情報(QFI)に対するその優位性を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.046809805810101
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Characterizing entanglement in quantum materials is crucial for advancing next-generation quantum technologies. Despite recent strides in witnessing entanglement in magnetic materials with distinguishable spin modes, quantifying entanglement in systems formed by indistinguishable electrons remains a formidable challenge. To solve this problem, we introduce a method to extract various four-fermion correlations by analyzing the nonlinearity in resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) spectra. These correlations constitute the primary components of the cumulant two-particle reduced density matrix (RDM). We further derive bounds for its eigenvalues and demonstrate the linear scaling with fermionic entanglement depth, providing a reliable witness for entanglement. Using the material-relevant strongly correlated models as examples, we show how this this entanglement witness can efficiently quantify multipartite entanglement across different phase regions, highlighting its advantage over quantum Fisher information (QFI).
- Abstract（参考訳）: 量子材料における絡み合いを特徴づけることは、次世代量子技術の進歩に不可欠である。
スピンモードの区別可能な磁性材料の絡み合いを目撃する最近の動きにもかかわらず、区別不能な電子によって形成される系の絡み合いを定量化することは、依然として非常に難しい課題である。
そこで本研究では, 共振非弾性X線散乱(RIXS)スペクトルの非線形性を解析することにより, 様々な4つのフェミオン相関を抽出する手法を提案する。
これらの相関は累積二粒子還元密度行列 (RDM) の一次成分を構成する。
さらに、固有値の境界を導出し、フェルミオンエンタングルメント深さによる線形スケーリングを実証し、エンタングルメントの信頼できる証人を与える。
物質関係の強い相関モデルを例として、この絡み合いの目撃者が、異なる位相領域間での絡み合いを効果的に定量化し、量子フィッシャー情報(QFI)よりも有利であることを示す。
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