比较三种W类态与W态

在 [Phy. Rev. Lett., 98, 260501 (2007)] 及之前的论文中，W类态已被用于许多量子通信方案、蒸馏、隐形传态和超密编码中。到目前为止，还没有人将W类态与W态进行比较。我们研究了三种W类态的性质，分别命名为 $|\vartheta ^{\prime }\rangle$、$|\eta ^{\prime }\rangle$ 和 $|\xi ^{\prime }\rangle$。我们指出，$|\vartheta ^{\prime }\rangle$（分别地，$|\eta ^{\prime }\rangle$ 和 $|\xi ^{\prime }\rangle$）具有最大的冯·诺依曼纠缠熵（vNEE）$S(\rho _{A})=\ln 2$（分别地，$S(\rho _{B})=\ln 2$ 和 $S(\rho _{C})=\ln 2$）和最大的纠缠度 $\tau _{A(BC)}=1$（分别地，$\tau _{B(AC)}=1$ 和 $\tau _{C(AB)}=1$），而W态则不具备这些性质。我们还指出，如果三个量子比特中的某一个被求迹掉，那么 $|\vartheta ^{\prime }\rangle$（分别地，$|\eta ^{\prime }\rangle$ 和 $|\xi ^{\prime }\rangle$）的剩余两个量子比特比W态的两个量子比特在几种纠缠度量下更加纠缠。这意味着三种W类态比W态对某些粒子损失具有更高的鲁棒性。我们表明，$|\vartheta ^{\prime }\rangle$、$|\eta ^{\prime }\rangle$ 和 $|\xi ^{\prime }\rangle$ 可以适用于完美的隐形传态和超密编码，但W态则不能。