論文の概要: Experimental demonstration of the Bell-type inequalities for four qubit Dicke state using IBM Quantum Processing Unit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.20241v1
- Date: Sat, 26 Oct 2024 18:04:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-29 12:22:12.303547
- Title: Experimental demonstration of the Bell-type inequalities for four qubit Dicke state using IBM Quantum Processing Unit
- Title（参考訳）: IBM量子処理ユニットを用いた4ビットディック状態に対するベル型不等式の実験的検討
- Authors: Tomis, Harsh Mehta, Shreya Banerjee, Prasanta K. Panigrahi, V. Narayanan,
- Abstract要約: 2量子ベル状態と4量子ディック状態のベル型違反を理論的に評価した。
ディック州については、2つの異なる州準備法についてそれぞれ2.1239pm0.0457$と2.2175pm0.0352$としていた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.361677484495031
- License:
- Abstract: Violation of the Bell-type inequalities is very necessary to confirm the existence of the nonlocality in the nonclassical (entangled) states. We have designed a customized operator which is made of the sum of the identity and Pauli matrices ($I$, $\sigma_x$, $\sigma_y$, and $\sigma_z$). We theoretically evaluate the Bell-type violation for the two-qubit Bell state and a four-qubit Dicke state, which gives the Bell-CHSH parameter values $2\sqrt{2}$ and $3.05$, respectively for our customized operator. For experimental implementation, IBM's 127-qubitQuantum Processing Units (QPU) were utilized, where we have applied our customized operator to evaluate Bell-type inequalities for two-qubit Bell state ($\vert\Phi^+\rangle$) and four-qubit Dicke state ($|D^{(2)}_4\rangle$). We observed, for the two-qubit Bell state, the experimental Bell violation was $2.7507\pm 0.0197$. For Dicke state, we found the violation be to $2.1239\pm0.0457$ and $2.2175\pm0.0352$ respectively for two distinct methods of state preparation. All our results show clear violation of the local realism; however, we find that the experimental violation of the Bell state ($2.75$) is close to the theoretical ($2.82$) results due to lower circuit depth in state-preparation as well as fewer measurements, while the Dicke state shows greater errors ($2.12$ and $2.21$ vs. $3.05$) from higher depth and more measurements.
- Abstract（参考訳）: ベル型不等式の違反は、非古典的(絡み合った)状態における非局所性の存在を確認するために非常に必要である。
I$, $\sigma_x$, $\sigma_y$, $\sigma_z$)。
2ビットのベル状態と4ビットのディック状態に対するベル型違反を理論的に評価し、カスタマイズされた演算子に対してベル-CHSHパラメータ値が2.sqrt{2}$と3.05$であることを示す。
実験では,IBM の 127-qubitQuantum Processing Units (QPU) を用いて,2-qubit Bell 状態 (\vert\Phi^+\rangle$) と 4-qubit Dicke 状態 (|D^{(2)}_4\rangle$) のベル型不等式の評価を行った。
2ビットのベル状態の場合、実験的なベル違反は2.7507\pm 0.0197$であった。
ディック州については、2つの異なる州準備法についてそれぞれ2.1239 pm0.0457$と2.2175 pm0.0352$としていた。
しかし、ベル状態(2.75ドル)の実験的な違反は、回路の深さが低く、測定が少ないことによる理論的な(2.82ドル)結果に近いことが判明し、一方ディック状態はより深い深さと測定値から2.12ドルと2.21ドルと3.05ドルとより大きい誤差を示している。
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