Nonlinear Eigenvalue Methods for Quantifying Quantum Entanglement

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 3

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_GADM-10-2_012

تاریخ نمایه سازی: 24 دی 1404

چکیده مقاله:

We present a hybrid analytical numerical method to evaluate the geometric measure of entanglement for pure multipartite states by formulating the closest separable state problem as a coupled nonlinear eigenvalue condition. We develop a hybrid analytical numerical framework in which a formal perturbative linearization around a reference product state is combined with an iterative fixed-point scheme. The approach combines a Gauss-Seidel block fixed-point iteration with a controlled first order linearization about a stationary reference product state. The perturbative analysis provides local structural insight and initialization guidance, while the iterative method yields accurate numerical estimates of the geometric measure of entanglement. We make explicit and prove an equal multiplier stationarity identity showing that, at an optimum, all block Lagrange multipliers coincide and are fixed by the optimal fidelity to the target state. A normalization preserving linearization is obtained by projecting onto local tangent spaces, which yields an explicit first order correction and a corresponding scalar shift in the effective eigenvalue. We further establish a monotonic block ascent property: the overlap with the target state increases at every update, remains bounded, and converges to a stationary value. For standard three qubit benchmarks, the hybrid solver converges smoothly and reproduces the known exact optima for the GHZ and W states.

نویسندگان

Abrar Naqash

Department of Physics, National Institute of Technology Srinagar, Jammu and Kashmir, ۱۹۰۰۰۶, India

Fardeen Sofi

Department of Physics, University of Kashmir, Srinagar ۱۹۰۰۰۶, India

Mohammad Khan

Department of Physics, University of Kashmir, Srinagar ۱۹۰۰۰۶, India

Sundus Abdi

Department of Physics, University of Toronto, Toronto, Ontario M۵S ۱A۷, Canada

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • C. H. Bennett, G. Brassard, C. Crépeau, R. Jozsa, A. ...
  • C. H. Bennett and S. J. Wiesner, Communication via one- ...
  • A. K. Ekert, Quantum cryptography based on bell’s theorem, Physical ...
  • M. A. Nielsen and I. L. Chuang, Quantum Computation and ...
  • R. Horodecki, P. Horodecki, M. Horodecki, and K. Horodecki, Quantum ...
  • M. B. Plenio and S. Virmani, An introduction to entanglement ...
  • V. Vedral, M. B. Plenio, M. A. Rippin, and P. ...
  • W. K. Wootters, Entanglement of formation of an arbitrary state ...
  • G. Vidal and R. F. Werner, Computable measure of entanglement, ...
  • C. H. Bennett, D. P. DiVincenzo, J. A. Smolin, and ...
  • V. Vedral, The role of relative entropy in quantum information ...
  • A. Shimony, Degree of entanglement, ۷۵۵, ۶۷۵–۶۷۹, (۱۹۹۵) ...
  • T.-C. Wei and P. M. Goldbart, Geometric measure of entanglement ...
  • A. Streltsov, G. Adesso, and M. B. Plenio, Colloquium: Quantum ...
  • C. H. Bennett, P. W. Shor, J. A. Smolin, and ...
  • S. Weinberg, Testing quantum mechanics, Annals of Physics, ۱۹۴(۲), ۳۳۶–۳۸۶, ...
  • R. Orús, A practical introduction to tensor networks: Matrix product ...
  • H. Barnum and N. Linden, Monotones and invariants for multi-particle ...
  • O. Gühne and G. Tóth, Entanglement detection, Physics Reports, ۴۷۴(۱-۶), ...
  • F. G. S. L. Brandão and R. O. Vianna, Separable ...
  • T. Betcke, N. Higham, V. Mehrmann, C. Schröder, and F. ...
  • M. B. Plenio and S. Virmani, An introduction to entanglement ...
  • W. Dür, G. Vidal, and J. I. Cirac, Three qubits ...
  • E. M. Stein and R. Shakarchi, Real Analysis: Measure Theory, ...
  • نمایش کامل مراجع