論文の概要: Minimal Subsystems for Characterizing Genuine Multipartite Entanglement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.16215v1
- Date: Mon, 12 Oct 2026 05:45:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-19 06:59:12.666108
- Title: Minimal Subsystems for Characterizing Genuine Multipartite Entanglement
- Title（参考訳）: 遺伝子多部エンタングルメントを識別する最小サブシステム
- Abstract要約: 本稿では,GME評価長とGME評価数の概念を紹介する。
我々は、$N$-qubit Haar-random純状態の場合、GMCは$N$単一量子純度測定のみを用いて評価できることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8551991968197016
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Genuine multipartite entanglement (GME) is a valuable resource for quantum technologies, but quantifying it in many-body systems can be demanding since measures defined through optimizations over bipartitions are often assumed to require large joint measurements and many measurement settings. We introduce the concepts of GME evaluation length and GME evaluation number, which capture, respectively, the largest subsystem that must be jointly measured and the number of distinct subsystems that need to be measured to evaluate multipartite entanglement measures defined via bipartition optimizations. Taking the genuine multipartite concurrence (GMC) as a canonical example, we show that, for $N$-qubit Haar-random pure states, the GMC can be evaluated using only $N$ single-qubit purity measurements. Thus, for typical many-body states, evaluating the GMC requires considering only the $N$ single-site bipartitions, rather than the exponentially many distinct bipartitions. We further corroborate this behavior numerically for physically accessible states generated by local random quantum circuits. Our results show that the practical cost of quantifying GME can be dramatically lower than suggested by its formal definition, establishing measurement complexity as a complementary operational lens for multipartite entanglement.
- Abstract（参考訳）: GME(Genuine multipartite entanglement)は、量子技術にとって貴重な資源であるが、二分割の最適化によって定義される測度が大きなジョイント測定と多くの測定設定を必要とするため、多体システムでそれを定量化する必要がある。
本稿では, GME 評価長と GME 評価数の概念を導入し, 共同で測定しなければならない最大サブシステムと, 分割最適化によって定義された多部間絡み合い度を評価するために測定する必要がある個別サブシステム数について述べる。
実マルチパート・コンカレンス(GMC)を標準例として,$N$-qubit Haar-random純状態の場合,GMCは$N$単一キュービット純度測定のみを用いて評価できることを示す。
したがって、典型的な多体状態の場合、GCCの評価は指数的に多くの異なる二分割ではなく、$N$単サイト二分割のみを考える必要がある。
さらに、局所ランダム量子回路によって生成される物理的にアクセス可能な状態に対して、この挙動を数値的に相関付けする。
以上の結果から,GMEの定量化に要する実用コストは,GMEの形式的定義よりも劇的に低くなり,多部交絡のための補完的な操作レンズとして測定複雑性が確立された。
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