物理。修订稿。107，070501（2011）-实验证明相关性的数量

实验证明相关性的数量

R.Auccaise、J.Maziero、L.C.Céleri、D.O.Soares-Pint、E.R.deAzevedo、T.J.Bonaganba、R.S.Sarthour、I.S.Oliveira和R.M.Serra

物理。修订稿。107，070501–2011年8月9日出版

摘要

量子关联（纠缠除外）的量化通常需要人工的数值优化程序，也需要量子态断层摄影方法。因此，有一个友好的实验室见证相关性的性质是很有趣的。在这封信中，我们报告了在室温核磁共振系统中直接实验实现这种见证。在我们的实验中，相关性的本质是通过只进行少量的局部磁化测量来揭示的。我们还将见证结果与对称量子不一致的结果进行了比较，得到了较好的一致性。

收到日期：2011年4月6日

内政部：https://doi.org/10.10103/PhysRevLett.107.070501

作者和附属机构

R.奥凯赛¹,J.马齐埃罗²,L.C.塞勒里²,D.O.苏亚雷斯·平托^三,E.R.de Azevedo公司^三,T.J.博纳甘巴^三,R.S.Sarthour公司⁴,I.S.奥利维拉⁴、和R.M.塞拉^2,*

¹巴西里约热内卢鲁亚·贾迪姆·博塔尼科（Rua Jardim Botánico）巴西佩斯基萨·阿格罗佩库里亚公司（Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária）102422460-000
²巴西圣保罗圣安德烈R.Santa Adélia 166，09210-170，美国广播公司联邦大学自然人文中心
^三圣卡洛斯学院，圣保罗大学，Caixa Postal 369，13560-970圣卡洛斯，巴西圣保罗
⁴巴西里约热内卢佩斯夸萨斯中心，Rua Dr.Xavier Sigaud 150，22290-180 Rio de Janeiro，Rio de Hareiro，Brazil

^*serra@ufabc.edu.br

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第107卷，第。2011年8月7日至12日

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图1
（a）用于证明相关性非经典性质的操作序列的示意图。（b）我们的实验中使用了等效脉冲序列。较厚的填充条表示 $π / 2$ 细条表示脉冲 $π / 4$ 脉冲，灰色条表示 $π / 6$ 相位如图所示的脉冲（负脉冲相位由符号上方的条表示）。修改表示为未填充虚线条的脉冲，以实现见证协议所需的不同旋转。施加虚线梯度脉冲以获得经典相关的Bell对角状态。时间段 $\frac{1}{2 J型}$ , $\frac{三}{2 J型}$ 、和 $\frac{1}{4 J型}$ 表示在 $J型$ 联轴器[18].重用权限（&P）
图2
（a） ${}^{1}{H（H）}$ 见证电路执行后获得的光谱（通过热平衡状态光谱归一化）（带旋转 ${R（右）}_{{n个}_{1}}$ , ${R（右）}_{{n个}_{2}}$ 、和 ${R（右）}_{{n个}_{三}}$ )，（b）见证期望值，（c）在三种不同初始状态下测量的量子不一致（浅蓝色列）和经典关联（深蓝色列）， $ρ_{质量控制}$ 量子相关， $ρ_{C类 C类}$ 经典相关，以及 $ρ_{T型}$ 热平衡状态。虚线表示确定经典相关（零不一致）状态的实验误差范围。直接通过图1a所示的电路测量目击者，而经典关联和对称量子不一致是在完全QST和数值极限程序后计算的。相关性以单位显示( $ε^{2} / 自然对数 2$ )钻头[18].重用权限（&P）
图3
QST为两个初始准备的Bell-diagonal态重建的偏差矩阵元素的实（左）和虚（右）部分：（a） $ρ_{质量控制}$ 量子相关（相当于 ${C类}_{1} = 2 ε$ , ${C类}_{2} = 2 ε$ 、和 ${C类}_{三} = 负极 2 ε$ ); （b） $ρ_{C类 C类}$ 经典相关（相当于 ${C类}_{1} = 0$ , ${C类}_{2} = 0$ 、和 ${C类}_{三} = 负极 4 ε$ ); 也适用于（c） $ρ_{T型}$ 热平衡状态。偏差矩阵元素以通常的计算基础显示，其中 $| 0 ⟩$ 和 $| 1 ⟩$ 表示 $σ_{z（z）}$ 对于每个量子比特，可以通过与理想状态的归一化跟踪距离来估计准备好的初始状态的准确性， $δ (ρ_{理想的}, ρ_{准备。}) / ε = 信托收据 | Δ ρ_{理想的} 负极 Δ ρ_{准备。} | / 2 \approx 0.1$ （对于两者 $ρ_{质量控制}$ 和 $ρ_{C类 C类}$ ).重用权限（&P）
图4
见证和关联退相干动力学。面板显示测量的见证和计算的相关性 $ρ_{质量控制}$ [图3a]在一段时间间隔内放松， ${t吨}_{n个} = n个 δ t吨$ ( $δ t吨 = 55.7 毫秒$ , $n个 = 0, 2, \dots, 11$ )，在执行见证测量协议之前。红色勾选条表示见证期望值（右侧刻度），深灰色部分表示经典相关性的数量，浅灰色部分表示对称的量子不一致，整个灰色条（明暗部分相加）显示量子互信息（左侧刻度）。经典界限由蓝色虚线表示。插图显示了QST为中间经典相关状态重建的偏差矩阵元素的实部。有效横向弛豫时间为 ${T型}_{2}^{*} = 0.31 秒$ 和 ${T型}_{2}^{*} = 0.12 秒$ ，用于 ${}^{1}{H（H）}$ 和 ${}^{13}{C类}$ 分别是原子核。相关性以单位显示( $ε^{2} / 自然对数 2$ )位。重用权限（&P）

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实验证明相关性的数量

R.Auccaise、J.Maziero、L.C.Céleri、D.O.Soares-Pint、E.R.deAzevedo、T.J.Bonaganba、R.S.Sarthour、I.S.Oliveira和R.M.Serra

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