論文の概要: Thermal entanglement on a frustrated tetrahedron: Probing quantum resources through concurrence and stabilizer structure

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.18721v1
• Date: Wed, 16 Sep 2026 14:22:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-20 08:55:53.836649
• Title: Thermal entanglement on a frustrated tetrahedron: Probing quantum resources through concurrence and stabilizer structure
• Title（参考訳）: フラストレーションされたテトラヘドロンの熱的絡み合い:コンカレンスと安定化構造による量子資源の探索
• Abstract要約: フラストレーションされたスピン系では、高度に絡み合った固有状態が分離可能な熱混合物を形成することができる。 ピロクロア格子の基本単位であるテトラヘドロン上での4つのスピン-1/2$モーメントについて,この区別について検討した。
• 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: In a frustrated spin system, highly entangled eigenstates can form a separable thermal mixture. We study this distinction for four spin-$1/2$ moments on a tetrahedron, the elementary unit of the pyrochlore lattice, with the general four-parameter exchange Hamiltonian. Tetrahedral symmetry allows a restricted search over thermal-state decompositions to be carried out by linear optimization, yielding an upper bound on multipartite concurrence and explicit separable decompositions where this bound vanishes. At low temperature, the concurrence maps show extended separable regions near the all-in--all-out limit, whereas suppression near the spin-ice point is narrowly localized. Heating broadens the latter region as nearby multiplets are repopulated. The optimization identifies fully separable thermal states even when the eigenstate-averaged concurrence remains large. Negativity independently confirms finite-temperature entanglement in selected coupling regions. A mixed-state stabilizer Rényi diagnostic, used to explore quantum magic, favours different couplings and can increase locally with temperature. These results connect thermal entanglement to the splitting and population of symmetry multiplets, and provide a practical basis for identifying frustrated spin configurations for studies of quantum resources beyond the ground-state limit.
• Abstract（参考訳）: フラストレーションされたスピン系では、高度に絡み合った固有状態が分離可能な熱混合物を形成することができる。 ピロクロア格子の基本単位であるテトラヘドロン上の4つのスピン-1/2$モーメントに対して、一般的な4パラメータ交換ハミルトニアンを用いてこの区別を研究する。 テトラドラル対称性により、線形最適化により熱状態分解の限定的な探索が可能となり、この境界が消えるような多部共起および明示的な分離分解の上界が得られる。 低温では、コンカレンスマップはオール・イン・オール・アウト限界付近の分離可能な領域を拡大し、スピン・アイス点付近の抑制は狭く局所化されている。 暖房は、近隣の多重化が再人口化されるにつれて、後者の領域を広げる。 この最適化は、固有状態平均の収束が大きければ、完全に分離可能な熱状態を特定する。 負性性は、選択された結合領域における有限温度の絡み合いを独立に確認する。 量子魔法の探索に用いられる混合状態安定化器のレニイ診断は、異なるカップリングを好んでおり、温度とともに局所的に増加する可能性がある。 これらの結果は、対称性多重体の分裂と人口に熱的絡み合いを結び、基底状態限界を超えた量子資源の研究のためのフラストレーションのあるスピン配置を特定するための実践的な基礎を提供する。

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