論文の概要: Many-body quantum resources of graph states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.12487v1
- Date: Wed, 16 Oct 2024 12:05:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-17 13:41:54.677230
- Title: Many-body quantum resources of graph states
- Title（参考訳）: グラフ状態の多体量子資源
- Authors: Marcin Płodzień, Maciej Lewenstein, Jan Chwedeńczuk,
- Abstract要約: 複素多体系の非古典的相関を特徴づけることは量子技術の重要な部分である。
我々は、辺を持つ星グラフ状態、ターアングラフ、$r$ary木グラフ、および正方形格子クラスタ状態の4つの位相を考える。
グラフ状態における多体絡み合う深さは、局所変換やグラフ同型では同値でない146$クラスの最大8$ qubitsで特徴づける。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Characterizing the non-classical correlations of a complex many-body system is an important part of quantum technologies. A versatile tool for such a task is one that scales well with the size of the system and which can be both easily computed and measured. In this work we focus on graph states, that are promising platforms for quantum computation, simulation and metrology. We consider four topologies, namely the star graph states with edges, Tur\'an graphs, $r$-ary tree graphs, and square grid cluster states, and provide a method to characterise their quantum content: the many-body Bell correlations, non-separability and entanglement depth for an arbitrary number of qubits. We also relate the strength of these many-body correlations to the usefulness of graph states for quantum sensing. Finally, we characterize many-body entanglement depth in graph states with up to $8$ qubits in $146$ classes non-equivalent under local transformations and graph isomorphisms. The technique presented is simple and does not make any assumptions about the multi-qubit state, so it could find applications wherever precise knowledge of many-body quantum correlations is required.
- Abstract（参考訳）: 複素多体系の非古典的相関を特徴づけることは量子技術の重要な部分である。
そのようなタスクのための汎用的なツールは、システムのサイズによく適合し、容易に計算および測定できるツールである。
この研究では、量子計算、シミュレーション、およびメトロジーのための有望なプラットフォームであるグラフ状態に焦点を当てる。
我々は、4つの位相、すなわち、辺を持つ星グラフ状態、Tur\'anグラフ、$r$-ary tree graph、および平方格子クラスタ状態、およびそれらの量子コンテンツを特徴づける方法を考える:多体ベル相関、非分離性、および任意の数の量子ビットに対する絡み合い深さ。
また、これらの多体相関の強さと量子センシングにおけるグラフ状態の有用性を関連づける。
最後に、局所変換やグラフ同型では等価でない146$クラスの最大8$ qubitsを持つグラフ状態における多体絡み込み深さを特徴付ける。
提示されたテクニックは単純であり、マルチキュービット状態に関する仮定を一切行わないため、多体量子相関の正確な知識を必要とするアプリケーションを見つけることができる。
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