超越强非局域不可扩展双可分基的真正纠缠子空间

量子信息理论通过空间分离子系统间的纠缠现象,清晰揭示了局域关联与非局域关联的本质区别。不可扩展双可分基(UBB)的正交补空间完全由真正的多体纠缠态构成,代表了这类非局域关联最稳健的表现形式。本研究工作中,我们提出了判定任意子空间具备真多体纠缠特性的充分条件,从而实现了从UBB系统化构建高维真纠缠子空间(GES)的方法。该方案所构建的GES是目前已知从UBB获得的最大规模真纠缠空间。事实上,该子空间中的所有态在所有二分划下均满足1-可蒸馏特性——这是该研究取得的关键成果之一。此外,我们证明了任何UBB在LOCC协议下均具有不可区分性,这一发现凸显了量子非局域性的独特表现形式。该工作构建的UBB在此场景下展现出强非局域性,使得基于其的密码协议不仅能抵御LOCC攻击,还能防范协同群组攻击。我们提出了认证此类极端非局域形式的“不可行条件”,先前已知的所有UBB均满足该条件,这可能令人误认为强非局域性是所有UBB的固有属性。然而,我们构建出了一个违反该“不可行条件”的UBB实例,其在特定二分划下表现出局域性,这对多体量子系统中不可扩展性与非局域性的传统认知提出了挑战。

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