任意熵纠缠平方的单配性关系

苑光明,董明慧,王学文,唐顺磊,白志明

(1齐鲁理工学院基础部,山东 济南 250200;2河北科技大学理学院,河北 石家庄 050018)

0 引言

量子纠缠作为量子计算与量子信息的一类重要的物理资源,在量子多体系统纠缠分布描述、量子隐形传态、量子密码学以及黑洞物理学等领域有着重要的应用。纠缠单配性[1−3]是量子纠缠现象中一类奇特的物理性质,它意味着量子纠缠不能自由分布,即对于多体量子比特系统,一个量子系统和另一个量子系统的纠缠大小会限制此系统与其他量子系统的纠缠大小。换句话说,在多体量子比特系统中各个子系统同时处于最大纠缠是禁止的。目前对于两体量子比特系统的纠缠描述已经有了很好地研究,但是推广到多体量子系统时,其纠缠的描述与量化没有得到很好的解决,所以对于多体量子比特系统中的纠缠描述变得很有意义。单配性关系由Coffman、Kundu和Wootters[4]三人在研究三体量子比特系统时首次提出。2006年Osborne和Verstraete[5]将该单配性关系推广到了多体量子比特系统。但是,随后的研究发现基于并发度平方的单配性关系不能描述所有的多体量子比特系统的纠缠结构。科学家随后将单配性关系推广到了其他的纠缠度量方式,例如高斯纠缠[6]、压缩纠缠[7]、纠缠负熵[8]、形成纠缠[9]、任意熵纠缠[10]、非广延熵纠缠[11]。纠缠单配性的研究具有重要的价值,其可应用于物理学的诸多领域[12−21]。

任意熵纠缠是形成纠缠的一种推广形式,同时是一种很好的纠缠度量,之前对于任意熵纠缠的单配性研究发现,当参数α≥2时其本身服从单配性关系。……