論文の概要: Causal-diamond thermalization induces nonseparability in N-partite quantum systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.07869v1
- Date: Sat, 08 Aug 2026 02:42:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-11 19:16:36.540349
- Title: Causal-diamond thermalization induces nonseparability in N-partite quantum systems
- Title（参考訳）: 因果ダイアモンド熱化はN粒子量子系における非分離性を誘導する
- Abstract要約: 因果ダイヤモンド時空における多粒子ボソニックおよびフェルミオン$GHZ$および$W$状態の非分離性について検討した。
熱効果はフェルミオン$W$状態の純非分離性を高め、相対論的熱化がボソニック非分離性の単調な劣化をもたらすという一般的な期待とは対照的である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4896509623302834
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the nonseparability of multipartite bosonic and fermionic $GHZ$ and $W$ states in a causal diamond spacetime using the Abe-Rajagopal (AR) $q$-conditional entropy. The finite lifetime of the observer gives rise to a causal diamond horizon, which induces an Unruh-like thermal effect and leads to a nontrivial restructuring of nonseparability in $N$-partite systems. Our main result is that the thermal effect can enhance a net nonseparability of fermionic $W$ states, in sharp contrast to the general expectation that relativistic thermalization leads to a monotonic degradation of bosonic nonseparability. In addition, we find that fermionic nonseparability is generally more robust than its bosonic counterpart under causal diamond restrictions. Among different entangled resources, $GHZ$ states exhibit stronger nonseparability and greater robustness than $W$ states under identical causal conditions. We further show that the nonseparability of $W$ states decreases with increasing particle number $N$, whereas that of $GHZ$ states remains independent of $N$ in causal diamond spacetime. These results demonstrate that particle statistics, entanglement structure, and observer lifetime jointly determine the persistence of nonseparability in causally restricted spacetimes, providing insights for relativistic quantum information processing.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,Abe-Rajagopal (AR) $q$-conditional entropy を用いて,多粒子系ボソニックおよびフェルミオン系$GHZ$および$W$状態の非分離性を検討した。
観測者の有限寿命は、アンルーのような熱効果を誘発する因果ダイヤモンドの地平線を生じさせ、$N$-パーティイト系の非分離性の非自明な再構成をもたらす。
我々の主な結果は、熱効果がフェルミオン$W$状態の純非分離性を高めることであり、相対論的熱化がボソニック非分離性の単調な劣化をもたらすという一般的な期待とは対照的である。
さらに、フェミオン性非分離性は、因果ダイヤモンドの制限下でのボソニック性よりも概して強いことが判明した。
様々な絡み合った資源の中で、$GHZ$状態は同一の因果条件下での$W$状態よりも強い非分離性と強い堅牢性を示す。
さらに、$W$状態の非分離性は粒子番号$N$の増加とともに減少するが、$GHZ$状態は因果ダイヤモンド時空において$N$とは独立であることを示す。
これらの結果は、粒子統計、絡み合い構造、観測者の寿命が因果的に制限された時空における非分離性の持続性を共同で決定し、相対論的量子情報処理の洞察を与えることを示した。
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