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可分态集合的边界

量子物理 2016-02-17 v4

摘要

受量子系统 242\otimes4333\otimes32222\otimes2\otimes2 中可分性问题的启发,我们研究了任意有限维希尔伯特空间 H=H1H2HnH=H_1\otimes H_2\otimes\cdots\otimes H_n 的量子系统中归一化可分态凸体 S1S_1 的极大(真)面。对于 HH 的任意子空间 VV,我们关联一个 S1S_1 的面 FVF_V,其由所有值域包含在 VV 中的态 ρS1\rho\in S_1 组成。我们证明了当且仅当 VV 为超平面时,FVF_V 是极大面。若 VV 是正交于积矢量的超平面,我们证明了 dimFV=d21(2di1)\dim F_V=d^2-1-\prod(2d_i-1),其中 did_iHiH_i 的维数且 d=did=\prod d_i。我们对 222\otimes2232\otimes3 情形下 S1S_1 的极大面进行了分类。特别地,我们表明对于 222\otimes2,极大面的最小和最大维数分别为 6 和 8;对于 232\otimes3,分别为 20 和 24。S1S_1 的边界是所有极大面的并集。当 d>6d>6 时,我们证明了边界上存在满秩态 ρ\rho,即 ρ\rho 的所有部分转置(包括 ρ\rho 本身)的秩均为 dd。K.-C. Ha 和 S.-K. Kye 最近在 2×42\times4333\otimes3 中构造了此类显式态。在后一种情形中,他们还构造了一个依赖于实参数 b>0b>0 (b1b\ne1) 的显著面族。该族中的每个面都是一个 9 维单纯形,且面的任何内点都是满秩态。我们为这些面构造了合适的最优纠缠见证 (OEW),并分析了 b=0,1,b=0,1,\infty 三种极限情况。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.0738,
  title  = {Boundary of the set of separable states},
  author = {Lin Chen and Dragomir Z. Djokovic},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.0738},
  year   = {2016}
}

备注

19 pages, updated version