从单副本零差测量检测非高斯连续变量态的纠缠

高斯连续变量(CV)态的纠缠完全由其二阶矩决定。相比之下,一些纠缠的非高斯态则避开了所有二阶矩判据,因此非高斯纠缠检测仍然是实验上的一个挑战。\(p_3\)-PPT判据利用密度矩阵部分转置的矩来检测纠缠。该判据近期被扩展到连续变量系统,使用了光子数分辨探测器与多副本干涉测量;该工作在此引入一种单副本零差协议,通过相同的判据检测二分连续变量纠缠。直接从随机零差数据构建了部分转置矩 \(p_2\) 和 \(p_3\) 的无偏U统计量估计量,并用于评估 \(p_3\)-PPT纠缠见证:一个用于检测的线性见证,以及一个违反后给出纠缠负性无维下界的二次见证。该协议在Fock截断 \(N\) 下,以固定置信度,从 \(O((N+1)^{14/3}/\varepsilon^2)\) 次测量中估计 \(p_2\) 和 \(p_3\),误差不超过 \(\varepsilon\)。研究人员在六个高斯态与非高斯态族上演示了该协议,对于平均光子数 \(\bar{n} \approx 2\) 的态,从约 \(10^3\) 到 \(10^4\) 次零差测量达到了95%的经验单侧检测概率,使得非高斯纠缠检测在现有零差实验能力范围内成为可能。
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提交arXiv: 2026-06-27 02:55

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