論文の概要: Observation of freezing phenomenon in high-dimensional quantum correlation dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.01538v1
• Date: Sun, 03 Nov 2024 12:01:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-05 14:38:31.875126
• Title: Observation of freezing phenomenon in high-dimensional quantum correlation dynamics
• Title（参考訳）: 高次元量子相関力学における凍結現象の観察
• Authors: Yue Fu, Wenquan Liu, Yunhan Wang, Chang-Kui Duan, Bo Zhang, Yeliang Wang, Xing Rong,
• Abstract要約: ダイヤモンド中の1つの窒素空孔中心を用いた局所劣化雑音下での高次元QCの性能について検討した。 高次元量子不協和力学の凍結現象が観測され、不協和音は局所的減音雑音に対して頑健であることが示された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.0950472962580284
• License:
• Abstract: Quantum information processing (QIP) based on high-dimensional quantum systems provides unique advantages and new potentials where high-dimensional quantum correlations (QCs) play vital roles. Exploring the resistance of QCs against noises is crucial as QCs are fragile due to complex and unavoidable system-environment interactions. In this study, we investigate the performance of high-dimensional QCs under local dephasing noise using a single nitrogen-vacancy center in diamond. A freezing phenomenon in the high-dimensional quantum discord dynamics was observed, showing discord is robust against local dephasing noise. Utilizing a robustness metric known as freezing index, we found that the discord of qutrits outperforms their qubits counterpart when confronted with dephasing noise. Furthermore, we developed a geometric picture to explain this intriguing freezing phenomenon phenomenon. Our findings highlight the potential of utilizing discord as a physical resource for advancing QIP in high-dimensional quantum settings.
• Abstract（参考訳）: 高次元量子システムに基づく量子情報処理(QIP)は、高次元量子相関(QC)が重要な役割を果たすユニークな利点と新たなポテンシャルを提供する。 複雑で避けられないシステム環境相互作用のためにQCは脆弱であるため、ノイズに対するQCの耐性の探索は極めて重要である。 本研究では,ダイヤモンド中の1つの窒素空孔中心を用いた局所劣化雑音下での高次元QCの性能について検討した。 高次元量子不協和力学の凍結現象が観測され、不協和音は局所的減音雑音に対して頑健であることが示された。 凍結指数と呼ばれるロバスト性測定値を用いて, 劣化雑音に直面すると, 量子ビットの反響は, 量子ビットの反響よりも優れていた。 さらに,この興味深い凍結現象を説明するための幾何学的図式を開発した。 本研究は,高次元量子環境におけるQIP向上のための物理資源として不協和音を利用する可能性を明らかにするものである。

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