贝尔非定域性的丰富性:广义贝尔多体性与超多体性

非经典量子关联既是量子力学的基础,也支撑着现代量子技术的发展。其中,贝尔非定域性是最核心的范例。在双组分贝尔不等式体系中,非定域关联遵循严格的单配性规则:对某一不等式的违背会排除其在重叠子系统上对其他不等式的违背。然而在多组分体系中,贝尔非定域性本质上呈现多配性特征。此前研究仅针对从N粒子系统中移除单个粒子形成的子系统,本研究将该结论推广至任意k>0的(N-k)粒子子系统。研究团队证实:单个N量子比特态可同时违背所有C(N,k)个相关贝尔不等式,并通过对称化(N-k)量子比特不等式,构建出能被这种广义多配性态最大程度违背的N量子比特贝尔不等式。与GHZ态可实现的违背程度对比表明,多配性在多组分场景中具有优势,这为量子设备中非经典特性的可扩展认证提供了新思路。该分析基于MABK不等式的对称性质,最终揭示了非定域性可在多个子系统尺度上同时涌现——该团队称之为“超多配性”现象。这些结构揭示了多组分量子态中非定域性的惊人丰度,并为量子技术应用开辟了新视角。

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提交arXiv: 2025-12-09 19:00

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