論文の概要: Nonclassicality Analysis and Entanglement Witnessing in Spin-$1/2$ NMR Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.01100v1
- Date: Sun, 30 Nov 2025 21:54:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-02 19:46:34.583427
- Title: Nonclassicality Analysis and Entanglement Witnessing in Spin-$1/2$ NMR Systems
- Title（参考訳）: スピン-1/2$ NMR系における非古典性解析と絡み合いウィットネス
- Authors: Fatemeh Khashami,
- Abstract要約: 外部磁場下での熱平衡における2スピン=1/2$NMR系の量子特性と非古典的性質について検討した。
量子要素の閉形式解析式を導出し、温度と磁場の強さにどのように依存するかを示す。
ゼロ温度では、コヒーレンス測定における非解析的挙動と混合度の急激なピークを特徴とする量子臨界点が示される。
- 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 features and non-classical nature of two-spin-$1/2$ NMR systems at thermal equilibrium under external magnetic fields. More specifically, using suitable quantifiers, we analyze quantum coherence, mixedness, and entanglement in NMR systems and examine their features within the system. We derive closed-form analytical expressions for the quantum elements and show how they depend on temperature and magnetic field strength. We demonstrate that at zero temperature, the system exhibits a quantum critical point, characterized by non-analytic behavior in the measures of coherence, and a sharp peak in mixedness. Moreover, we analyze the entanglement of the system using a suitable entanglement witness. This provides an experimentally friendly setting for testing entanglement in NMR systems. In other words, the witness links the entanglement in the system to quantum observables, making it directly provable in NMR experiments. We establish a connection between quantum information quantifiers and experimentally accessible NMR spectra of the system, enabling the quantification of entanglement, coherence, and mixedness through NMR signal processing.
- Abstract（参考訳）: 外部磁場下での熱平衡における2スピン=1/2$NMR系の量子特性と非古典的性質について検討した。
具体的には、適切な量子化器を用いてNMR系の量子コヒーレンス、混合性、絡み合いを分析し、システム内のそれらの特徴を調べる。
量子要素の閉形式解析式を導出し、温度と磁場の強さにどのように依存するかを示す。
ゼロ温度では、コヒーレンス測定における非解析的挙動と混合度の急激なピークを特徴とする量子臨界点が示される。
さらに,適切な絡み込み証人を用いてシステムの絡み合いを分析する。
これはNMRシステムの絡み合いをテストするための実験的にフレンドリーな設定を提供する。
言い換えれば、証人は系の絡み合いを量子可観測物に結びつけ、NMR実験で直接証明できる。
我々は,量子情報量化器と実験で利用できるNMRスペクトルとの接続を確立し,NMR信号処理による絡み合い,コヒーレンス,混合性の定量化を可能にする。
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