经由虚拟态扩展量化不可延伸性

纠缠的单配性特质制约了多体系统间如何共享纠缠资源,这为刻画纠缠结构提供了强有力的理论框架——其数学形式通常通过对称可延展性概念来实现。本研究提出了一种新颖的可操作性视角:通过引入虚拟态扩展任务来量化量子态的不可延展程度。-定义“虚拟扩展成本”为满足k阶延展边际条件的非物理协议的最小模拟代价,并针对重要的各向同性态家族给出了精确的闭式表达式。核心发现揭示了纠缠理论与量子通信理论间的深刻联系:最大纠缠态的虚拟扩展成本恰好等于通用虚拟量子广播的最优模拟代价。借助部分转置置换矩阵代数的代数工具,-不仅推导出该成本的解析公式,还构建了最优广播协议的具体量子电路,由此解决了一个长期悬而未决的问题。进一步地,-证明了虚拟扩展成本与不可延展绝对鲁棒性之间的关联,从而赋予后者明确的操作意义。研究还揭示了虚拟扩展成本作为纠缠度量具备的自然性质,包括其作为纠缠蒸馏上限的作用及其与对数负性度量的关系。这些发现统一了多个离散概念,为纠缠量化研究开辟了新视角。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-10-28 18:57

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