論文の概要: Accessing electronic entanglement via photo-assisted two-electron tomography
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.12286v1
- Date: Thu, 08 Oct 2026 16:42:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-10 02:36:54.189252
- Title: Accessing electronic entanglement via photo-assisted two-electron tomography
- Title(参考訳): 光アシスト2電子トモグラフィーによる電子エンタングルメントのアクセス
- Abstract要約: 光アシスト型2電子トモグラフィー,dc電流と時間平均電流相関による量子コヒーレンス再構成プロトコルを導入する。
2電子ウィグナー分布を再構成し、その既約2体部分を分離する。
クーロン結合量子ホールエッジチャネルに適用すると、このプロトコルは相互作用によって引き起こされるエネルギーの絡み合いを明らかにする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Witnessing entanglement between electrons propagating in quantum circuits requires accessing their two-electron coherences, which encode the two-particle quantum correlations generated by Coulomb interactions. Yet, experimental reconstruction of two-electron coherence remains a major challenge. We introduce photo-assisted two-electron tomography, a quantum coherence reconstruction protocol from dc-currents and time-averaged current correlations, routinely measured in electron quantum optics experiments. Driving an energy filter with a small rf tone encodes off-diagonal coherences in the frequency domain into the dc-current response, enabling single-electron tomography without resorting to current-noise measurements. Extending it to two channels, current correlations after two photo-assisted filters reconstruct the two-electron Wigner distribution and isolate its irreducible two-body part. When applied to Coulomb-coupled quantum Hall edge channels, the protocol reveals interaction-induced energy entanglement. Signatures of this entanglement are visible through the violation of an entanglement witness based on Cauchy-Schwarz inequalities, as well as Wigner function negativities, which remain resolved above the thermal background for realistic device parameters. A generalized Franson geometry further extends the approach to intra-channel two-electron coherences. This opens a direct pathway to detect and characterize electronic entanglement in ballistic quantum circuits.
- Abstract(参考訳): 量子回路で伝播する電子間のウィットネスの絡み合いは、クーロン相互作用によって生成される2粒子の量子相関を符号化する2電子コヒーレンスにアクセスする必要がある。
しかし、2電子コヒーレンスの実験的再構成は依然として大きな課題である。
我々は、電子量子光学実験において、dc電流と時間平均電流相関による量子コヒーレンス再構成プロトコルである光アシスト型2電子トモグラフィーを導入する。
小さなrf音でエネルギーフィルタを駆動することで、周波数領域の対角方向のコヒーレンスをdc電流応答に符号化し、電流ノイズ測定に頼ることなく単一電子トモグラフィーを可能にする。
2つのチャネルに拡張し、2つの光アシストフィルタの後の電流相関は、2電子ウィグナー分布を再構成し、その既約2体部分を分離する。
クーロン結合量子ホールエッジチャネルに適用すると、このプロトコルは相互作用によって引き起こされるエネルギーの絡み合いを明らかにする。
この絡み合いのサインは、コーシー=シュワルツの不等式に基づく絡み合いの目撃者、およびウィグナー関数の負性(英語版)に違反して見える。
一般化されたフランソン幾何学は、チャネル内2電子コヒーレンスへのアプローチをさらに拡張する。
これにより、弾道量子回路における電子絡みの検出と特徴付けを行う直接的な経路が開かれる。
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