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使用给定线性纠缠见证算子构造任意维度的非线性纠缠见证算子

量子物理 2026-05-06 v1

摘要

纠缠检测是量子信息理论中的重要问题。为此,已提出许多纠缠检测准则。其中,通过纠缠见证算子(也称为线性纠缠见证(LEW)算子)检测纠缠可视为最实用的方法。尽管纠缠见证算子的检测方法在实验上较为友好,但其算子的构建并非易事。即便能够构建 LEW 算子,我们的问题仍未解决,因为它可能只能检测少数纠缠态或根本无法检测给定纠缠态家族中的任何纠缠态。因此,我们需要一种构造性方法来解决此类问题。在本工作中,我们提供了从任意线性纠缠见证(LEW)算子构造 d1d2d_1\otimes d_2 维系统中非线性纠缠见证(NLEW)的若干构造方法。这些构造的优势在于,如果 LEW 无法检测由密度算子 ρent\rho^{ent} 描述的特定纠缠态,那么我们构造的 NLEW 可能检测到相同的纠缠态 ρent\rho^{ent}。进一步,我们构建的 NLEW 算子不仅能检测由负偏导转置(NPTES)构成的双部分纠缠态家族,还能检测正偏导转置(PPTES)纠缠态。此外,我们证明所构建的 NLEW 算子可分解为局部可观测量的张量积,从而可在实验中实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.03605,
  title  = {Construction of a Non-Linear Entanglement Witness Operator in Arbitrary Dimension Using a Given Linear Witness Operator},
  author = {Sonia and Satyabrata Adhikari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.03605},
  year   = {2026}
}

备注

17 pages