論文の概要: Detecting unfaithful entanglement by multiple fidelities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.13214v1
• Date: Fri, 20 Sep 2024 04:58:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-07 11:18:04.285457
• Title: Detecting unfaithful entanglement by multiple fidelities
• Title（参考訳）: 多重忠実度による不誠実な絡み合いの検出
• Authors: Ruiqi Zhang, Zhaohui Wei,
• Abstract要約: 未知の量子状態に対する証明の絡み合いは、量子コンピューティングと量子物理学の基本的な問題である。 実装が容易であるため、現代の量子実験におけるこの問題に対する最も一般的なアプローチは、忠実度に基づく絡み合った証人による標的量子状態の検出である。 近年、いわゆる不信な量子状態が存在し、絡み合うことは可能であるが、その絡み合いは、忠実性に基づく絡み合いの証人によっては証明できないことが判明している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.320365821066744
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Certifying entanglement for unknown quantum states experimentally is a fundamental problem in quantum computing and quantum physics. Because of being easy to implement, a most popular approach for this problem in modern quantum experiments is detecting target quantum states with fidelity-based entanglement witnesses. Specifically, if the fidelity between a target state and an entangled pure state exceeds a certain value, the target state can be guaranteed to be entangled. Recently, however, it has been realized that there exist so-called unfaithful quantum states, which can be entangled, but their entanglement cannot be certified by any fidelity-based entanglement witnesses. In this paper, by specific examples we show that if one makes a slight modification to fidelity-based entanglement witnesses by combining multiple fidelities together, it is still possible to certify entanglement for unfaithful quantum states with this popular technique. Particularly, we will analyze the mathematical structure of the modified entanglement witnesses, and propose an algorithm that can search for the optimal designs for them.
• Abstract（参考訳）: 未知の量子状態に対する証明の絡み合いは、量子コンピューティングと量子物理学の基本的な問題である。 実装が容易であるため、現代の量子実験におけるこの問題に対する最も一般的なアプローチは、忠実度に基づく絡み合った証人による標的量子状態の検出である。 具体的には、対象状態と絡み合った純状態との忠実度が一定の値を超えると、対象状態が絡み合うことが保証される。 しかし、近年では、いわゆる不信な量子状態が存在し、絡み合うことができるが、その絡み合いは、忠実性に基づく絡み合いの証人によっては証明できないことが判明している。 本稿では,複数の忠実度を組み合わせることで,忠実度に基づく絡み合いをわずかに修正した場合,この手法で不信な量子状態に対する絡み合いを証明できることを,具体例で示す。 特に,修正された絡み目の数学的構造を分析し,それらの最適設計を探索するアルゴリズムを提案する。

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