論文の概要: Estimating entanglement monotones of non-pure spin-squeezed states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.07814v1
- Date: Thu, 10 Apr 2025 14:51:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-11 12:20:13.335435
- Title: Estimating entanglement monotones of non-pure spin-squeezed states
- Title（参考訳）: 非純スピンスクイーズ状態におけるエンタングルメントモノトンの推定
- Authors: Julia Mathé, Ayaka Usui, Otfried Gühne, Giuseppe Vitagliano,
- Abstract要約: 一般に混在する多体量子状態の絡み合いを、絡み合いの証人と分離可能なアンサッツ状態から下界と上界を通じて推定する。
スピンスクイーズ不等式に基づく完全分離状態の集合から距離的測度への下界を導出する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: We investigate how to estimate entanglement monotones of general mixed many-body quantum states via lower and upper bounds from entanglement witnesses and separable ansatz states respectively. This allows us to study spin systems on fully-connected graphs at nonzero temperature. We derive lower bounds to distance-like measure from the set of fully separable states based on spin-squeezing inequalities. These are nonlinear expressions based on variances of collective spin operators and are potentially close to optimal in the large particle-number limit, at least for models with two-particle interactions. Concretely, we apply our methods to equilibrium states of the permutation-invariant XXZ model with an external field and investigate entanglement at nonzero temperature close to quantum phase transition (QPT) points in both the ferromagnetic and anti-ferromagnetic cases. We observe that the lower bound becomes tight for zero temperature as well as for the temperature at which entanglement disappears, both of which are thus precisely captured by the spin-squeezing inequalities. We further observe, among other things, that entanglement arises at nonzero temperature close to a QPT even in the ordered phase, where the ground state is separable. This can be considered an entanglement signature of a QPT that may also be visible in experiments.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 一般混合多体量子状態の絡み合いモノトンを, 絡み合いビクターと分離可能なアンサッツ状態から下界および上界を介して推定する方法を検討する。
これにより、完全連結グラフ上のスピン系を非零温度で研究することができる。
スピンスクイーズ不等式に基づく完全分離状態の集合から距離的測度への下界を導出する。
これらは集合スピン作用素の分散に基づく非線形表現であり、少なくとも2粒子相互作用を持つモデルに対して、大きな粒子数制限において最適に近い可能性がある。
具体的には、置換不変のXXZモデルの外部磁場との平衡状態に適用し、強磁性および反強磁性の両方の場合の量子相転移(QPT)点に近い非零温度での絡みについて検討する。
また,0温度では下界がきつくなり,また,絡み合いが消失する温度については,スピンスクイーズ不等式によって正確に捕捉される。
さらに, 基底状態が分離可能な秩序相においても, QPTに近い非零温度で絡み合いが発生することを観察する。
これはQPTの絡み合い符号と見なすことができ、実験でも見ることができる。
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