通过权重枚举器从部分转置矩及其衰减中检测纠缠
随着量子器件的实验快速发展,用于估算量子特性(尤其是纠缠特性)的工具必须同步改进。p₃-PPT判据作为著名的正部分转置(PPT)判据的实验可行简化方案,可用于量子纠缠认证。近期该判据已被推广至基于PT矩pₖ=Tr[(ρ^Γ)^k]的各类纠缠判据族,其中ρ^Γ表示量子态ρ的部分转置密度矩阵。虽然这些推广方案大多比p₃-PPT判据更强大,但其m阶版本通常需要获取所有k≤m阶的矩pₖ。本文证明,研究者可改为比较任意三个kpₖˣpₘ¹⁻ˣ的态必定是纠缠态,其中x=(m−l)/(m−k)。以局域退极化GHZ态为例(该类态已被用作量子计算机上大规模态量子特性的测试基准),该研究筛选出最具潜力的三矩判据版本,并与多种纠缠判据进行性能比较。对于全局退极化稳定子态,研究人员证明当获取k≤5的pₖ时即可完全复现PPT判据。更广义而言,当ρ^Γ的特征值不超过(m+1)/2个时,Stieltjes-m判据与PPT判据具有同等效力。最后,研究者提出了一种量子权重枚举器的新概念,用以刻画任意量子态在局域白噪声下pₖ的衰减特性,并以绝对最大纠缠态(AME态)为例进行了说明。这些成果为PT矩高阶松弛理论及权重枚举器在量子纠错与信息论中的现代应用提供了新见解。

