最小分解熵与绝对最大纠缠态的最优表示

理解和分类多体纠缠是量子信息处理的基础。多体纠缠的一个有效度量是最小分解熵,定义为该状态在所有局域乘积基上分解时对应的Rényi熵Sq的最小值。该指标能识别使量子态呈现最大局域化的乘积基,从而为分析多体态的局域幺正等价性和结构特性提供最优表征。 研究人员针对绝对最大纠缠态(AME态)——这类以任意二分划下呈现最大纠缠为特征的高度纠缠态——的最小分解熵展开研究。该工作提出了一种数值算法,用于计算有限q>1情形下的最小分解熵,并在量子比特、量子三态及量子四态系统中,获得了q=2与q=∞时AME态与哈尔随机态的熵分布。研究发现:当q=2时,四量子三态与四量子四态的AME态比哈尔随机态具有更小的最小分解熵,表明其最优表征具有更强局域性;当q=∞(对应几何纠缠度量)时,AME态展现出比哈尔随机态更高的纠缠度。该算法还能为已知AME态生成更简洁稀疏的分解形式,有助于区分真正量子特性的AME态与经典组合设计关联的AME态。

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提交arXiv: 2025-12-02 13:32

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