論文の概要: Randomized hypergraph states and their entanglement properties

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.20075v1
• Date: Wed, 25 Jun 2025 01:02:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-26 21:00:42.576297
• Title: Randomized hypergraph states and their entanglement properties
• Title（参考訳）: ランダム化されたハイパーグラフ状態とその絡み合い特性
• Authors: Vinícius Salem, Alison A. Silva, Fabiano M. Andrade,
• Abstract要約: ランダム化ハイパーグラフ状態の絡み合い特性について検討する。 我々は、超グラフベースの量子状態を含むランダム化グラフ状態の概念を拡張した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study the entanglement properties of randomized hypergraph states, extending the concept of randomized graph states to encompass hypergraph-based quantum states. In our model, imperfect generalized multiqubit gates are applied probabilistically, simulating experimentally realistic noisy gate operations where gate fidelity decreases with increasing hyperedge order. We analyze bipartite and genuine multipartite entanglement of these mixed multiqubit states. Numerical results for various hypergraph configurations up to four qubits reveal rich and sometimes nonmonotonic entanglement behavior, stemming from the interplay between hyperedge structure and gate imperfections. We derive analytical expressions for entanglement witnesses based on randomization overlap for new hypergraph families. Our findings contribute to the understanding of entanglement resilience under gate imperfections, providing insights for the experimental implementation of hypergraph states in noisy quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 乱数化ハイパーグラフ状態の絡み合い特性について検討し、乱数化グラフ状態の概念を超グラフベースの量子状態に拡張する。 本モデルでは,不完全一般化多ビットゲートを確率的に適用し,ゲートの忠実度が高次オーダーの増加とともに低下するような実験的現実的なノイズゲート操作をシミュレートする。 我々はこれらの混合多ビット状態のバイパルタイトおよび真のマルチパルタイト絡みの解析を行う。 4量子ビットまでの様々なハイパーグラフ構成の数値的な結果は、ハイパーエッジ構造とゲート不完全性の間の相互作用から生じるリッチで時折非モノトニックな絡み合いの挙動を示す。 我々は,新しいハイパーグラフファミリーのランダム化重なりに基づいて,絡み合った証人に対する解析式を導出する。 本研究は, ゲート不完全条件下での絡み合いのレジリエンスの理解に寄与し, ノイズ量子デバイスにおけるハイパーグラフ状態の実験的実装に関する知見を提供する。

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