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用 Hong-Ou-Mandel 干涉仪测量统计诱导的纠缠熵

介观与纳米尺度物理 2024-05-15 v3

摘要

尽管量子纠缠在量子计算与量子信息中无处不在,但普遍适用的量子纠缠定义仍难以捉摸。当纠缠与其他关键主题(例如量子干涉与量子统计)相关联时,这一挑战更加突出。在此,我们引入两个表征纠缠与量子统计相互作用的新 motif:'纠缠指针'与'统计诱导的纠缠熵'。二者对统计诱导的纠缠提供了定量描述:(i)它们仅在由量子统计支撑的量子纠缠存在时才有限;(ii)它们的具体形式取决于粒子的量子统计(例如费米子、玻色子、任意子)。我们通过在整数量子霍尔平台中采用由两束高度稀释电子束馈入的电子学 Hong-Ou-Mandel 干涉仪,实验实现了这些想法。通过对散射束(紧随'碰撞'之后)电流涨落的自关联与互关联测量,我们通过实验获取纠缠指针与统计诱导的纠缠熵,从而量化了统计诱导的纠缠。我们的理论与实验方法为在各种关联平台(例如涉及任意子阿贝尔与非阿贝尔态的平台)中研究纠缠铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.15520,
  title  = {Measuring statistics-induced entanglement entropy with a Hong-Ou-Mandel interferometer},
  author = {Gu Zhang and Changki Hong and Tomer Alkalay and Vladimir Umansky and Moty Heiblum and Igor V. Gornyi and Yuval Gefen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.15520},
  year   = {2024}
}

备注

9 pages, 4 figures