局域纠缠见证算符的设计与实验性能

纠缠是量子信息中的核心概念，也是许多量子协议的关键资源。在这项工作中，我们提出并分析了一类纠缠见证（entanglement witness），用于探测实验多量子比特稳定子态子系统中纠缠的存在。我们提出的见证可分解为泡利（Pauli）算符之和，并且可以通过仅两种测量设置或至多仅依赖于感兴趣子系统大小数量的测量来高效评估。我们提供了两种构造局域见证算符的方法：第一种基于图态与稳定子态之间的局域酉等价性，第二种基于组成泡利算符集合需满足的充分必要条件。我们从理论上确立了所提议见证的噪声容忍度，并通过分析一个实验七量子比特量子纠错码的局域纠缠结构，对其实际性能进行了基准测试。