論文の概要: Probing two-spin entanglement at quantum criticality on a quantum processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.08967v1
• Date: Thu, 09 Jul 2026 22:04:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-13 14:47:12.74925
• Title: Probing two-spin entanglement at quantum criticality on a quantum processor
• Title（参考訳）: 量子プロセッサ上の量子臨界度における2スピン絡みの探索
• Abstract要約: 我々は,スピンスピン絡み込みの効率的な証人として,正部分転位基準と重なり合う状態トモグラフィーを探索する。 ノイズ量子デバイス上に調製された凝縮物質系の研究や、将来の有限温度への拡張に最適である。 可変回路を用いて最大20量子ビットの量子臨界状態を生成する量子ハードウェアのアプローチを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.020723348779397
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum phase transitions in many-body systems give rise to highly entangled states, and understanding their quantum correlations is crucial for characterizing quantum materials. However, traditional entanglement measures such as entanglement entropy are difficult to interpret for noisy or mixed states and require complex circuits to evaluate. Therefore, we explore the Positive Partial Transpose (PPT) criterion, coupled with overlapping state tomography, as an efficient and scalable spin-spin entanglement witness. It detects pairwise entanglement from reduced density matrices, distinguishes quantum from classical correlations, and applies to both pure and mixed states. It is ideal for studying condensed matter systems prepared on noisy quantum devices as well as future extensions to finite temperatures. We demonstrate the approach on quantum hardware, using variational circuits to prepare quantum critical states with up to 20 qubits and completely map their two-spin entanglement across various quantum phase transitions.
• Abstract（参考訳）: 多体系における量子相転移は、高い絡み合った状態をもたらし、それらの量子相関を理解することは、量子材料を特徴づけるのに不可欠である。 しかし、絡み合いエントロピーのような従来の絡み合い対策はノイズや混合状態の解釈が困難であり、評価には複雑な回路が必要である。 そこで我々は,PPT(Positive partial Transpose)基準と重なり合う状態トモグラフィーを併用して,効率的でスケーラブルなスピンスピン絡みの証人として検討する。 密度行列の減少から対の絡み合いを検出し、量子と古典的相関を区別し、純粋状態と混合状態の両方に適用する。 ノイズ量子デバイス上に調製された凝縮物質系の研究や、将来の有限温度への拡張に最適である。 量子ハードウェアへのアプローチを実証し、変動回路を用いて最大20量子ビットの量子臨界状態を作成し、それらの2スピンの絡み合いを様々な量子相転移に完全にマッピングする。

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