超选择定则导致的非高斯性

电磁场的量子理论使得我们能够描述展现非经典统计特性的多光子态,这些特性通常体现为非高斯的相空间分布。虽然非高斯性本身并不能完全表征量子态,但研究者已提出多种分类方法,根据物理或信息相关资源对非高斯态进行层级划分。本文通过展示著名的星秩分类法如何作为多项式根系的极限情况出现,为非高斯性提供了物理解释,并将其与计算视角相关联——这些多项式明确表征了具有量子化相位参考的玻色子态(即马约拉纳多项式)。我们研究结果的一个重要推论是:当超选择定则被恰当考虑时,正交分量非高斯性(以及非零星秩)实际上成为粒子纠缠的见证指标,而非如既往假设那样与高斯态的光子添加操作相关联。此外,我们证明由于星秩依赖于相干态的特选基底,其与计算资源及潜在量子优势的关联本质上是基依赖的,天然地与作为计算基的正交本征态相关联。基于这一发现,我们将星秩概念推广至任意计算基,从而确立其作为可能实现量子优势的玻色子资源的本质性见证指标。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-03-21 13:14

量科快讯