自旋手性跨越量子态复制检测隐藏纠缠
纠缠态可以以两种根本不同的方式隐藏。其一,多副本关联可以携带信息,这些信息是未知态上的单副本测量无法获取的。其二,束缚纠缠态具有正的部分转置,这使得它们对Peres-Horodecki判据以及所有依赖于此的矩不等式不可见。此处,该团队证明部分转置与纯度之间的矩差可以精确分解为一个手性-手性关联函数关联函数,其中相关算符是标量自旋手性——这一物理量同样控制着手性自旋手性液体和拓扑霍尔效应。该分解识别出了多副本纠缠探测所针对的特定物理结构。利用相同的受控-SWAP电路,该团队开发了一种用于束缚纠缠的多通道光谱分类器。该分类器将重排光谱特征与手性修正相结合,在所有已知的三个3x3束缚纠缠族中,在零误报率下实现了99.9%的召回率,而仅使用CCNR判据的召回率约为40%。该团队还引入了一种边缘噪声构造,该构造可以生成对CCNR判据不可见的束缚纠缠态,而该团队的分类器能够检测到这些态,但它们对所有单参数判据仍然不可见。该团队在三台IBM量子处理器上实验验证了该团队的方法,并展示了平均误差为0.002-0.027的负性重构、纯态和混合纠缠态的手性检测,以及在单个基于门的超导量子处理器上对两个结构不同族(Horodecki族和棋盘态族)的束缚纠缠检测。
量科快讯
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