Limitando a quantidade de emaranhamento dos operadores testemunhas

Crédito:Pixabay/CC0 Domínio Público

Uma equipe de pesquisadores propôs uma abordagem para quantificar o emaranhamento usando o procedimento padrão de testemunha de emaranhamento em três cenários experimentais comuns. Seu trabalho foi publicado em Physical Review Letters .

Duas tarefas fundamentais na pesquisa do emaranhamento quântico são a detecção e quantificação do emaranhamento. Testemunhas de emaranhamento (EWs), que são quantidades observáveis negativas para estados emaranhados e positivas para estados separáveis, são amplamente utilizadas para detectar emaranhamento em vários cenários experimentais por sua simplicidade e fortes capacidades de detecção. Até o momento, os EWs têm sido utilizados apenas para detectar a presença de emaranhamento, permanecendo omissos na estimativa da quantidade de emaranhamento presente no estado.

A equipe composta pelo Prof. Yu Sixia, Pesquisador Associado Sun Liangliang e Zhou Xiang da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) e outros, preencheu essa lacuna de pesquisa ao descobrir que a EW pode ser normalizado em uma distância de traço que caracteriza a distinção entre dados experimentais gerados por um determinado estado emaranhado e por um estado separável sob medições idênticas.

A distinguibilidade é o núcleo do quantificador de emaranhamento e pode ser usada para vincular uma variedade de medidas de emaranhamento comuns. No cenário de dispositivos confiáveis, o EW normalizado caracteriza a distinção ideal entre o estado dado e o estado separável.

No cenário independente de dispositivo (DI), o EW normalizado quantifica a distinguibilidade ideal entre as correlações quânticas geradas por um determinado estado e as correlações locais geradas por um estado separável. Normalização semelhante do EW é alcançada no cenário independente do dispositivo de medição (MDI).

Este quantificador de emaranhamento permite aos pesquisadores estimar os limites inferiores de várias medidas de emaranhamento com base no valor médio dos EWs, independentemente do cenário experimental. Os EWs não silenciam mais sobre a quantificação do emaranhamento.

Além disso, para sistemas multipartidos, os EWs normalizados podem ser aproveitados para estimar a profundidade do emaranhamento, que é o número mínimo de partículas emaranhadas. Quando o número de partículas se aproxima do infinito, este método fornece um limite inferior rigoroso que tende assintoticamente ao valor exato do emaranhamento.

Os revisores do artigo elogiaram este trabalho, dizendo que ele "abordou de forma abrangente uma questão importante, permitindo que experimentos de emaranhamento abrangessem uma gama mais ampla de medidas de emaranhamento".

Mais informações: Liang-Liang Sun et al, Limitando a quantidade de emaranhamento de operadores de testemunhas, Cartas de revisão física (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.110204. No arXiv :DOI:10.48550/arxiv.2312.04897
Informações do diário: Cartas de revisão física , arXiv

Fornecido pela Universidade de Ciência e Tecnologia da China

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