KIP-Veröffentlichungen

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, wie quantenmechanische Verschränkung detektiert werden kann. Wir stellen mehrere Kriterien für die Inseparabilität quantenmechanischer Zustände in Systemen mit kontinuierlichen Variablen vor. Die besprochenen Kriterien basieren entweder auf Messungen von zwei Randverteilungen der Wigner-Quasi-Wahrscheinlichkeitsverteilung oder auf der Messung einer zweidimensionalen Husimi-Quasi-Wahrscheinlichkeitsverteilung und beinhalten Momente zweiter Ordnung oder Entropien der jeweiligen Verteilungen. Wir erweitern bekannte, auf Entropien basierende Kriterien auf parameterisierte Variablen, eine Technik, die bereits für varianzbasierte Kriterien etabliert ist. Sie ermöglicht eine Optimierung über die Parameter und verbessert im Allgemeinen die Kriterien. Im Falle von Gaußschen Zuständen erweisen sich die erweiterten Versionen als notwendig und hinreichend, um Verschränkung zu detektieren. Darüber hinaus generalisieren wir ein Inseparabilitätskriterium, das auf der Husimi-Verteilung basiert und die Optimierung über eine Klasse von konkaven Funktionen ermöglicht. Diese Optimierung führt zu dem Ergebnis, dass dieses Kriterium stärker ist als eines, das die Entropie der Husimi-Verteilung einbezieht.

This work addresses the question of how quantum entanglement can be detected. We present several inseparability criteria in bipartite continuous variable systems. The discussed criteria are based either on measurements of two marginals of the Wigner quasiprobability distribution or on the measurement of a two-dimensional Husimi quasiprobability distribution and involve second-order moments or entropies of these quantities. We extend known entropy-based criteria to parameterised variables, a technique which is already established for second-order moment criteria. It allows to optimise over the parameters and in general strengthens the criteria. In the case of Gaussian states the extended versions proof to be necessary and sufficient to detect entanglement. Furthermore, we generalise an inseparability criterion based on the Husimi distribution that enables to optimise over a class of concave functions. This optimisation leads to the result that this criterion is stronger than one involving the entropy of the Husimi distribution.