論文の概要: Witnesses of Genuine Multipartite Entanglement and Nonlocal Measurement Back-action for Raman-scattering Quantum Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.17211v1
- Date: Fri, 21 Nov 2025 12:42:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-24 18:08:19.021878
- Title: Witnesses of Genuine Multipartite Entanglement and Nonlocal Measurement Back-action for Raman-scattering Quantum Systems
- Title（参考訳）: ラマン散乱量子系の遺伝子多部絡み合いと非局所測定バックアクションの幅
- Authors: Kai Ryen Bush, Kjetil Børkje,
- Abstract要約: リモート量子機械システム間の絡み合いは、様々な量子情報処理を可能にする。
我々は、$W$-statesに適した絡み合い証人のクラスを導出した。
この絡み合いは、数字統計を含む不平等を犯すことによって観察される。
- 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: Entanglement between remote quantum mechanical systems enables a range of quantum information tasks in communication, computation and distributed sensing. Large numbers of entangled subsystems also require experimentally accessible and practically feasible methods of verifying the genuine, i.e., simultaneous, entanglement of all subsystems. We have derived a class of entanglement witnesses suitable for $W$-states, which are states where a single excitation is coherently distributed across subsystems initially in their ground state or a state with low thermal occupation, e.g., via detection of a Raman-scattered photon. The entanglement is witnessed through violation of an inequality involving number statistics, which can be measured via detection of subsequent Raman-scattered photons. Unlike conventional, partially tomographic, witnesses, our method is experimentally accessible for both multipartite and continuous variable systems. The thermal robustness of the method is quantified by the initial thermal occupations for which violation occurs. As an alternative approach, we have derived an inequality which tests the nonlocal, or quantum coherent, nature of the photon measurement backaction which produces the $W$-state. Violation of this alternative inequality implies the entanglement of the resulting state given the assumption of a separable initial state, under less stringent thermal constraints than the general entanglement witness. Our results are applicable to all Raman-scattering systems which can exhibit sufficient degrees of quantum indistinguishability.
- Abstract（参考訳）: リモート量子機械システム間の絡み合いは、通信、計算、分散センシングにおける様々な量子情報タスクを可能にする。
多数の絡み合ったサブシステムは、真の、すなわち全てのサブシステムの同時に絡み合うことを検証する実験的にアクセス可能で実用的な方法も必要である。
我々は,まず,1つの励起が基底状態のサブシステム間で一貫した分散状態,あるいはラマン散乱光子の検出により,低熱的占有状態,例えば,低熱的占有状態,すなわちラマン散乱光子を検出する状態である,$W$状態に適した絡み合い証人のクラスを導出した。
この絡み合いは、その後のラマン散乱光子の検出によって測定できる数統計を含む不等式に違反することで観察される。
従来のトモグラフィな目撃者とは異なり,本手法は複数変数系と連続変数系の両方で実験的に利用可能である。
この方法の熱ロバスト性は、違反が発生した初期熱占有によって定量化される。
代替手法として、W$状態を生成する光子測定バックアクションの非局所的、あるいは量子コヒーレントな性質をテストする不等式を導出した。
この代替不等式の違反は、分離可能な初期状態の仮定により得られる状態の絡み合いを意味し、一般的な絡み合いの証人よりも厳密な熱的制約以下である。
我々の結果は、十分な量子不連続性を示すことができる全てのラマン散乱系に適用できる。
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