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具有所有正部分转置的N量子比特纠缠对称态

量子物理 2013-07-29 v2

摘要

从理论和实验的角度来看,对称态是多体态的一个重要类别。然而,这些态的纠缠性质,特别是具有正部分转置(PPT)的态,缺乏系统的研究。为了填补这一空白,我们最近肯定地回答了是否存在四量子比特具有正部分转置的纠缠对称态这一开放问题,并彻底表征了这类态的纠缠性质[J. Tura et al., Phys. Rev. A 85, 060302(R) (2012)]。在本文中,我们继续表征PPT纠缠对称态。一方面,我们详细展示了之前工作的所有结果。另一方面,我们将它们推广到由任意数量量子比特组成的系统。特别地,我们给出了用秩表述的这类态的可分离性判据。有趣的是,在大多数情况下,对称态要么是可分离的,要么是典型可分离的。然后,我们研究了这些系统中的边缘态,特别表明要表征四量子比特和五量子比特的通用PPT纠缠态,只需研究那些采用少数(分别为两个和三个)特定秩配置的态就足够了。最后,我们在多达23个量子比特的系统中数值搜索了极值PPT纠缠态。可以清楚地注意到这些极值态秩背后的规律性,特别是对于由奇数个量子比特组成的系统,我们发现了一个单一的秩配置,其中存在极值态。

关键词

引用

@article{arxiv.1206.3088,
  title  = {Entangled symmetric states of N qubits with all positive partial transpositions},
  author = {R. Augusiak and J. Tura and J. Samsonowicz and M. Lewenstein},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1206.3088},
  year   = {2013}
}

备注

16 pages, typos corrected, some other improvements, extension of arXiv:1203.3711