共分散行列からの境界もつれの次元

プラトン再発行

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劉秀恒^1,2,3, マッテオ・ファデル⁴, 何瓊儀^1,5,6, マーカスフーバー^2,3, ジュゼッペ・ヴィタリアーノ^2,3

¹メゾスコピック物理学国家重点実験室、物理学部、ナノオプトエレクトロニクスフロンティア科学センター、北京大学量子物質共同イノベーションセンター、北京100871、中国
²ウィーン工科大学量子科学技術センター、Atominstitut、TU Wien、1020ウィーン、オーストリア
³量子光学および量子情報研究所 (IQOQI)、オーストリア科学アカデミー、1090 ウィーン、オーストリア
⁴チューリッヒ工科大学物理学科、8093 チューリッヒ、スイス
⁵極限光学共同イノベーションセンター、山西大学、太原市、山西省 030006、中国
⁶合肥国立研究所、合肥230088、中国

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抽象

高次元もつれは、量子情報処理における重要なリソースであると同時に、量子システムのシミュレーションにおける主な障害としても認識されています。その証明はしばしば困難であり、実験に最も広く使用されている方法は、高度に絡み合った状態に関する忠実度の測定に基づいています。ここでは、代わりに、よく知られている共分散行列基準 (CMC) のように、集合的なオブザーバブルの共分散を考慮します。1] と、二部系のシュミット数を決定するための CMC の一般化を示します。これは、実際の測定のセットが非常に限られており、一般に集合演算子の分散のみを推定できる低温原子などの多体系で特に有利になる可能性があります。結果の実際的な関連性を示すために、忠実度に基づく証人と同様の情報を必要とするが、より広範囲の状態セットを検出できる、より単純なシュミット数基準を導き出します。また、スピン共分散に基づく典型的な基準も考慮します。これは、冷原子系における高次元もつれの実験的検出に非常に役立ちます。最後に、私たちの結果の多粒子アンサンブルへの適用可能性と、将来の研究に対するいくつかの未解決の疑問について議論します。

注目の画像: (上) レベルのサブセット間のエンタングルメント。エンタングルメントの次元を示します。 (下) 線形証人を改良した、さまざまなもつれの次元を検出するための非線形基準。 $r=1$: 分離可能な状態、$rgeq 2$: もつれ状態。

►BibTeXデータ

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