論文の概要: Geometric Measure of Entanglement of Rank-2 Mixed Multiqubit States and its Estimation on a Quantum Processor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.06127v1
• Date: Mon, 05 Oct 2026 10:59:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-09 18:36:34.971956
• Title: Geometric Measure of Entanglement of Rank-2 Mixed Multiqubit States and its Estimation on a Quantum Processor
• Title（参考訳）: ランク2混合多ビット状態の絡み合いの幾何学的測定と量子プロセッサ上の推定
• Abstract要約: 任意の純状態を特徴づけるパラメータに対するランク2混合多ビット状態の絡み合いの依存性について検討した。 我々は、AerSimulatorとibm_marrakesh量子コンピュータの両方を用いて、絡み合いを定量化する。
• 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: The geometric measure of entanglement of mixed states is investigated based on its relation to spin correlations. We derive an analytical expression for the entanglement of rank-2 mixed states composed of arbitrary multiqubit pure states within a two-dimensional Hilbert subspace. The dependence of the entanglement of rank-2 mixed multiqubit states on the parameters characterizing arbitrary pure states in the mixture is studied both analytically and using quantum computing. For a particular class of mixed states, namely, equal-probability mixtures of an arbitrary multiqubit state and the Schrödinger cat state, we construct quantum protocols for detecting the geometric measure of entanglement based on its relation to spin correlations. We quantify the entanglement using both the AerSimulator and the ibm_marrakesh quantum computer. The effects of quantum-computing errors are also analyzed. The simulation results reproduce the analytical dependencies, while measurements on the quantum device demonstrate good agreement with theoretical predictions within estimated error bounds.
• Abstract（参考訳）: 混合状態の絡み合いの幾何学的尺度はスピン相関との関係から検討される。 2次元ヒルベルト部分空間内の任意の多ビット純状態からなるランク2混合状態の絡み合いの解析式を導出する。 混合中の任意の純状態を特徴付けるパラメータに対するランク2混合多ビット状態の絡み合いの依存性を解析的および量子コンピューティングを用いて検討した。 任意の多ビット状態とシュレーディンガー・キャット状態の等確率混合という特定の混合状態のクラスに対して、スピン相関の関係に基づいて絡み合いの幾何学的測度を検出する量子プロトコルを構築する。 我々は、AerSimulatorとibm_marrakesh量子コンピュータの両方を用いて、絡み合いを定量化する。 量子計算誤差の影響も分析される。 シミュレーション結果は解析的依存関係を再現する一方、量子デバイス上での測定は推定誤差境界内の理論的予測とよく一致している。

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