論文の概要: Monogamy of entanglement inspired protocol to quantify bipartite entanglement using spin squeezing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.03728v1
• Date: Wed, 04 Dec 2024 21:49:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-06 14:40:19.633286
• Title: Monogamy of entanglement inspired protocol to quantify bipartite entanglement using spin squeezing
• Title（参考訳）: スピンスクイーズ法による両部絡み合いの定量化のための絡み合いインスパイアされたプロトコルのモノガミー
• Authors: Diego Fallas Padilla, Mingjian Zhu, Han Pu,
• Abstract要約: 我々は,$N$ qubitsのシステムにおいて,二部交絡を検出するプロトコルを提案する。 スピンスクイーズを用いて個々のサブシステム内の絡み合いを定量化する。 本プロトコルでは,状態トモグラフィがアクセス不能なプラットフォームにおいて,絡み検出の代替手段を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6371451421827667
• License:
• Abstract: Quantum entanglement is an essential resource for several branches of quantum science and technology, however, entanglement detection can be a challenging task, specifically, if typical entanglement measures such as linear entanglement entropy or negativity are the metrics of interest. Here we propose a protocol to detect bipartite entanglement in a system of $N$ qubits inspired by the concept of monogamy of entanglement. We argue that given a total system with some bipartite entanglement between two subsystems, subsequent unitary evolution, and measurement of one of the individual subsystems might be used to quantify the entanglement between the two. To address the difficulty of detection, we propose to use spin squeezing to quantify the entanglement within the individual subsystem, knowing that the relation between spin squeezing and some entanglement measures is not one-to-one, we give some suggestions on how a clever choice of squeezing Hamiltonian can lead to better results in our protocol. For systems with a small number of qubits, we derive analytical results and show how our protocol can work optimally for GHZ states, moreover, for larger systems we show how the accuracy of the protocol can be improved by a proper choice of the squeezing Hamiltonian. Our protocol presents an alternative for entanglement detection in platforms where state tomography is inaccessible (in widely separated entangled systems, for example) or hard to perform, additionally, the ideas presented here can be extended beyond spin-only systems to expand its applicability.
• Abstract（参考訳）: 量子エンタングルメントは、量子科学と技術のいくつかの分野にとって重要な資源であるが、特に線形エンタングルメントエントロピーや負性といった典型的なエンタングルメント測度が関心の指標である場合、絡み検出は難しい課題である。 ここでは、絡み合いのモノガミーの概念に着想を得た$N$ qubitsのシステムにおいて、二部絡み合いを検出するためのプロトコルを提案する。 2つのサブシステム間の二分的絡み合い、その後のユニタリ進化、そして各サブシステムのうちの1つを計測することで、2つのサブシステム間の絡み合いを定量化する。 検出の難しさに対処するため,スピンスクイーズ法を用いて個々のサブシステム内の絡み合いを定量化し,スピンスクイーズ法といくつかの絡み合い対策の関係が1対1ではないことを認識して提案する。 少数の量子ビットを持つ系では、解析結果が導出され、我々のプロトコルがGHZ状態に対して最適に機能することを示す。 提案プロトコルは,状態トモグラフィが到達不能なプラットフォーム(例えば,広く分離された絡み合いシステム)や実行困難なプラットフォームにおいて,絡み合い検出の代替手段を提供する。

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