多体与高维量子系统的镜像纠缠见证

纠缠见证(EWs)是量子信息理论中用于检测纠缠态及表征纠缠相关性质的多功能工具。一个见证算符W满足对所有可分态σ_sep有tr[Wσ_sep]≥0;当该不等式被破坏时即可检测到纠缠态。近期研究通过揭示EW存在非平凡上界u_W≥tr[Wσ_sep]≥0,引入了镜像纠缠见证的概念。这一上界表明存在另一个称为镜像EW的算符M,使得W + M = u_W·𝕀⊗𝕀。镜像EW框架证明单个EW可通过上下界检测更大范围的纠缠态,从而具备更强实用性。 该工作系统研究并发展了适用于多体量子比特态和高维体系的镜像EW,评估其在纠缠态检测中的效率与有效性。研究人员为n体GHZ态、双色图态等图态以及三方束缚纠缠态构建了镜像EW,并证明最优EW可相互映射。对于二体系统,该团队不仅为现有最优EW构造了镜像对应,还在三维体系中构建了一对最优镜像EW。最后,该工作将镜像EW推广至EW对可通过另一EW连接的情形(即W + M = 𝕂仍为EW)。这些成果显著增强了EW在多体和高维量子系统中检测更大范围纠缠态的能力。
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提交arXiv: 2025-10-08 10:32

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