量子动力学中子系统的完全正性

尽管许多量子通道满足完全正定保迹(CPTP)条件,但确实存在非完全正定(NCP)的有效量子通道。在探索噪声演化作为量子计算有用资源的条件时,该研究团队分析了完全正定性与酉性之间的关系,发现映射必须是非酉的才能成为NCP通道,但反之不成立。鉴于记忆效应可为含噪量子系统动力学提供优势,研究人员考察了联合系统-环境量子态在无噪声演化过程中,其子系统与环境子系统所满足的相对CP条件与CP可分性条件。该工作证明:若要使联合系统-环境空间的演化保持幺正性,系统和环境通道必须同时满足CP(或NCP)与CP可分的(或CP不可分)特性。研究团队通过以下实例验证了结论:由|00⟩制备的贝尔态、由|000⟩制备的GHZ态、由|100⟩制备的W态,以及对贝尔态实施的部分转置(PT)操作。

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