配对基底下量子态的二分纠缠

纠缠的明确检测与量化是科学研究的热点话题，但目前仅限于低维或特定类别的量子态。在此，我们识别出了一类新的量子态，对于这类量子态可以高效计算二分纠缠度量，从而提供了新的严格结果。这类量子态写在任意 $d\times d$ 维空间中，其中子系统 A 中的每个基态仅与子系统 B 中的一个态配对。我们将这类新态称为配对基态 (pair basis states)，它们在包括量子光学在内的许多物理情境中具有显著的相关性。我们发现，对于写在同一配对基底下的混合态，负度 (negativity) 是纠缠的充要度量。我们还提供了纠缠形成度 (entanglement of formation) 的紧下界估计的解析表达式，这是量子信息中的一个核心量。