本地操作与场中介纠缠的无局域张量积结构
量子信息已成为探究量子场论结构的强大工具,但其在规范理论中的应用仍存在精微之处。一方面,量子信息理论假定子系统局域性,即总希尔伯特空间可分解为子系统;另一方面,规范约束阻止总希尔伯特空间分解为时空局域的张量积结构。由于规范理论的希尔伯特空间结构无法兼容量子信息理论中的子系统分解,诸如“局域操作与经典通信(LOCC)定理”等标准信息论结果,无法直接适用于规范理论范畴。该工作通过研究二维晶格规范模型(该模型捕捉了电磁学的关键特征)弥合了这一鸿沟。研究团队特别构建了规范不变的局域代数,并推导出具有物理意义的希尔伯特空间分解方案,在缺乏局域张量积结构的情况下提供了操作自洽的局域性概念。该框架被应用于与引力量子性检验相关的场介导纠缠协议。研究表明:即便希尔伯特空间缺乏时空局域的张量积分解,离散化电磁学仍满足LOCC定理的类比形式——若无实质性的量子场相互作用,纠缠便无法产生。这一发现可能为定义规范理论的子系统结构提供操作性路径。

