Dicke 态在噪声与误差校正下的纠缠见证演化
量子物理
2025-09-03 v1
摘要
多体纠缠态的实验验证是推进量子信息处理的关键。纠缠见证 (EW) 提供了一种广泛使用且在实验中可接近的方法，用于检测真正的多体纠缠态。本文我们对四比特 Dicke 态的纠缠见证进行理论推导，并在两个不同的 IBM 127 比特量子处理单元 (QPUs) 上进行实验评估，即 ibm_sherbrook 和 ibm_brisbane。见证算子的负预期值作为确认真正多体纠缠态的充分条件。我们报告在这些 QPUs 上实现的见证的最大 (负) 值为 -0.178±0.009 和 -0.169±0.002，分别对应两种不同的状态准备协议。此外，我们理论上研究了各种噪声通道对四比特 Dicke 态真正纠缠的影响，使用 Qiskit Aer 模拟器。我们展示了在马尔可夫式和非马尔可夫式幅度阻尼和去极化噪声、位相翻转噪声以及读出误差下的 EW 行为。我们还研究了不同热弛豫时间对 EW 的影响，描绘了在超导 QPU 上成功生成 Dicke 态所需的 T1 时间的界限。
引用
@article{arxiv.2507.07123,
title = {Evolution of Entanglement Witness of Dicke State under Noise and Error Mitigation},
author = {Tomis Prajapati and Harsh Mehta and Shreya Banerjee and Prasanta K. Panigrahi and V. Narayanan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07123},
year = {2025}
}