在线性多端口上干涉的全同粒子集体相

我们引入了玻色子和费米子在线性幺正多端口上干涉的集体几何相，其中每个相取决于全同粒子的内部状态（即不受多端口影响），并对应于对称群的一个循环。我们表明，$N$ 个处于通用纯内部状态（即没有一对是正交的）的粒子的量子干涉由 $(N-1)(N-2)/2$ 个独立的三相位（每个仅涉及三个粒子）支配。确定性可区分性阻止了两个或三个粒子的量子干涉，却允许在多端口上出现真正的 $(N\ge 4)$ 粒子相（干涉）：通过内部状态设定每个粒子与除两个以外的所有其他粒子确定性可区分，从而实现由集体 $N$ 粒子相支配的新型（圆圈舞）$N\ge 4$ 粒子干涉，同时阻止 $3\le R\le N-1$ 的 $R$ 粒子干涉。真正的 $N$ 粒子干涉体现了多端口输出端全同粒子之间的 $N$ 阶量子关联，它不会出现在粒子的子集的边缘概率中，例如，如果至少丢失一个粒子就无法检测到。这意味着集体相无法通过基于二阶量子关联的常规“量子性”判据检测到。该结果可用于量子计算、量子信息以及其他基于单光子的量子技术。