• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

测量量子多体系统中的纠缠熵。

Measuring entanglement entropy in a quantum many-body system.

机构信息

Department of Physics, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, USA.

出版信息

Nature. 2015 Dec 3;528(7580):77-83. doi: 10.1038/nature15750.

DOI:10.1038/nature15750
PMID:26632587
Abstract

Entanglement is one of the most intriguing features of quantum mechanics. It describes non-local correlations between quantum objects, and is at the heart of quantum information sciences. Entanglement is now being studied in diverse fields ranging from condensed matter to quantum gravity. However, measuring entanglement remains a challenge. This is especially so in systems of interacting delocalized particles, for which a direct experimental measurement of spatial entanglement has been elusive. Here, we measure entanglement in such a system of itinerant particles using quantum interference of many-body twins. Making use of our single-site-resolved control of ultracold bosonic atoms in optical lattices, we prepare two identical copies of a many-body state and interfere them. This enables us to directly measure quantum purity, Rényi entanglement entropy, and mutual information. These experiments pave the way for using entanglement to characterize quantum phases and dynamics of strongly correlated many-body systems.

摘要

纠缠是量子力学最引人入胜的特性之一。它描述了量子物体之间的非局域相关性,是量子信息科学的核心。纠缠现在正在从凝聚态物质到量子引力等多个领域进行研究。然而,测量纠缠仍然是一个挑战。对于相互作用的非定域粒子系统来说尤其如此,因为对于这种系统,对空间纠缠的直接实验测量一直难以实现。在这里,我们使用多体双胞胎的量子干涉来测量这种巡游粒子系统中的纠缠。利用我们在光学晶格中对超冷玻色原子的单点分辨控制,我们制备了两个相同的多体态副本并对它们进行干涉。这使我们能够直接测量量子纯度、Renyi 纠缠熵和互信息。这些实验为利用纠缠来表征强关联多体系统的量子相和动力学铺平了道路。

相似文献

1
Measuring entanglement entropy in a quantum many-body system.测量量子多体系统中的纠缠熵。
Nature. 2015 Dec 3;528(7580):77-83. doi: 10.1038/nature15750.
2
Measuring entanglement entropy of a generic many-body system with a quantum switch.用量子开关测量一般多体系统的纠缠熵。
Phys Rev Lett. 2012 Jul 13;109(2):020504. doi: 10.1103/PhysRevLett.109.020504. Epub 2012 Jul 12.
3
Path-integral Monte Carlo method for Rényi entanglement entropies.用于雷尼纠缠熵的路径积分蒙特卡罗方法。
Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 2014 Jul;90(1):013308. doi: 10.1103/PhysRevE.90.013308. Epub 2014 Jul 25.
4
Spatial entanglement of bosons in optical lattices.玻色子在光晶格中的空间纠缠。
Nat Commun. 2013;4:2161. doi: 10.1038/ncomms3161.
5
Measuring Renyi entanglement entropy in quantum Monte Carlo simulations.在量子蒙特卡罗模拟中测量 Renyi 纠缠熵。
Phys Rev Lett. 2010 Apr 16;104(15):157201. doi: 10.1103/PhysRevLett.104.157201. Epub 2010 Apr 14.
6
Measuring entanglement growth in quench dynamics of bosons in an optical lattice.测量玻色子在光晶格中淬火动力学中的纠缠增长。
Phys Rev Lett. 2012 Jul 13;109(2):020505. doi: 10.1103/PhysRevLett.109.020505. Epub 2012 Jul 12.
7
Measuring entanglement in condensed matter systems.测量凝聚态物质系统中的纠缠。
Phys Rev Lett. 2011 Jan 14;106(2):020401. doi: 10.1103/PhysRevLett.106.020401. Epub 2011 Jan 10.
8
Experimental long-lived entanglement of two macroscopic objects.两个宏观物体的实验性长寿命纠缠。
Nature. 2001 Sep 27;413(6854):400-3. doi: 10.1038/35096524.
9
Quantum coherence and entanglement with ultracold atoms in optical lattices.光学晶格中超冷原子的量子相干与纠缠
Nature. 2008 Jun 19;453(7198):1016-22. doi: 10.1038/nature07126.
10
Entanglement entropy of critical spin liquids.临界自旋液体的纠缠熵。
Phys Rev Lett. 2011 Aug 5;107(6):067202. doi: 10.1103/PhysRevLett.107.067202. Epub 2011 Aug 3.

引用本文的文献

1
Information Theory Meets Quantum Chemistry: A Review and Perspective.信息论与量子化学的交汇:综述与展望
Entropy (Basel). 2025 Jun 16;27(6):644. doi: 10.3390/e27060644.
2
Amplified multipartite entanglement witnessed in a quantum critical metal.在量子临界金属中见证的增强型多体纠缠
Nat Commun. 2025 Mar 14;16(1):2498. doi: 10.1038/s41467-025-57778-7.
3
Realizing the entanglement Hamiltonian of a topological quantum Hall system.实现拓扑量子霍尔系统的纠缠哈密顿量。
Nat Commun. 2024 Nov 21;15(1):10086. doi: 10.1038/s41467-024-54085-5.
4
Entanglement in photo-ionization process.光电离过程中的纠缠。
Sci Rep. 2024 May 18;14(1):11378. doi: 10.1038/s41598-024-62198-6.
5
An atomic boson sampler.原子玻色子采样器。
Nature. 2024 May;629(8011):311-316. doi: 10.1038/s41586-024-07304-4. Epub 2024 May 8.
6
Resilience of quantum spin fluctuations against Dzyaloshinskii-Moriya interaction.量子自旋涨落对Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的弹性
Sci Rep. 2024 May 1;14(1):10034. doi: 10.1038/s41598-024-60502-y.
7
Probing entanglement in a 2D hard-core Bose-Hubbard lattice.探测二维硬芯玻色-哈伯德晶格中的纠缠。
Nature. 2024 May;629(8012):561-566. doi: 10.1038/s41586-024-07325-z. Epub 2024 Apr 24.
8
Generation of entanglement using a short-wavelength seeded free-electron laser.利用短波长种子自由电子激光产生纠缠态
Sci Adv. 2024 Apr 19;10(16):eado0668. doi: 10.1126/sciadv.ado0668. Epub 2024 Apr 17.
9
Benchmarking highly entangled states on a 60-atom analogue quantum simulator.在一个拥有 60 个原子的模拟量子模拟器上对高度纠缠态进行基准测试。
Nature. 2024 Apr;628(8006):71-77. doi: 10.1038/s41586-024-07173-x. Epub 2024 Mar 20.
10
Measuring entanglement entropy and its topological signature for phononic systems.测量声子系统的纠缠熵及其拓扑特征。
Nat Commun. 2024 Feb 21;15(1):1601. doi: 10.1038/s41467-024-45887-8.