論文の概要: Quantum Entanglement Control in Two-Spin-1/2 NMR Systems Through Magnetic Fields and Temperature
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.01060v1
- Date: Sun, 30 Nov 2025 20:04:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-02 19:46:34.565651
- Title: Quantum Entanglement Control in Two-Spin-1/2 NMR Systems Through Magnetic Fields and Temperature
- Title（参考訳）: 2スピン1/2NMR系における磁場と温度による量子エンタングルメント制御
- Authors: Fatemeh Khashami, Stefan Glöggler,
- Abstract要約: エンタングルメントが温度と磁場強度にどのように依存するかを示す。
ゼロ温度では、システムは量子臨界点を示し、エンタングルメントの測定において非解析的な振る舞いを特徴とする。
これらの発見は、量子化NMR、低温分光法、新興量子技術など、量子特性の熱制御に関する洞察を与える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate quantum entanglement in two-spin-1/2 NMR systems at thermal equilibrium under external magnetic fields. We derive closed-form analytical expressions for the entanglement of the system and show how the entanglement depends on temperature and magnetic field strength, resulting in a threshold temperature beyond which entanglement vanishes. We demonstrate that at zero temperature, the system exhibits a quantum critical point, characterized by non-analytic behavior in the measure of entanglement. We further develop analytical criterion for level crossing, which serves as a condition for identifying quantum critical points in both homonuclear and heteronuclear systems, and apply it to multiple settings to analyze their quantum critical points. We establish a direct link between the quantum entanglement quantifier and experimentally accessible NMR observables, enabling entanglement to be quantified through NMR signal processing. This provides a practical framework for characterizing quantum correlations using standard NMR experiments. These findings provide insights into the thermal control of quantum features, with implications for quantum-enhanced NMR, low-temperature spectroscopy, and emerging quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: 外部磁場下での熱平衡における2スピン1/2NMR系の量子エンタングルメントについて検討する。
系の絡み合いに対する閉形式解析式を導出し, 絡み合いが温度と磁場強度に依存することを示す。
ゼロ温度では、エンタングルメントの測定における非解析的挙動を特徴とする量子臨界点が示される。
さらに、準核系とヘテロ核系の両方において量子臨界点を同定するための条件として機能し、量子臨界点を解析するための複数の設定に応用する。
我々は、量子エンタングルメント量子化器と実験的にアクセス可能なNMR観測器との直接リンクを確立し、NMR信号処理によりエンタングルメントを定量化できるようにする。
これは標準NMR実験を用いて量子相関を特徴付けるための実践的な枠組みを提供する。
これらの発見は、量子化NMR、低温分光法、新興量子技術など、量子特性の熱制御に関する洞察を与える。
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