二分信道的纠缠

可在两个远距离方之间共享的最一般量子对象是二分信道，因为它是构造所有量子电路的基本元素。一般而言，二分信道可以产生纠缠态，并可用于模拟非局域的量子操作。尽管过去二十年大量工作致力于研究二分态的纠缠，但关于二分信道纠缠的了解甚少。在这项工作中，我们严格地将二分信道的纠缠作为量子过程的资源理论加以研究。我们提出了一个无限且完备的动力学纠缠度量族，给出了在局部操作和经典通信下可转化性的充分必要条件。接着我们聚焦于自由操作为正部分转置（PPT）超信道但非假定其由 PPT 前处理和后处理实现的动力学资源理论。这带来了更大的数学简洁性，使我们能用半定规划表达所有资源协议及相关的资源度量。在此过程中，我们将负性从态推广到信道，并引入最大对数负性，其具有作为二分信道的精确渐近纠缠代价的操作解释。最后，我们利用非正部分转置（NPT）资源理论推导出一个不可能结果：在任何可用于纠缠理论的自由超信道集合下，无法从二分 PPT 信道中提取纠缠。这使我们能将量子信息中一个长期的开放问题——NPT 束缚纠缠问题——从二分态推广到二分信道。它进一步引导我们发现了束缚纠缠 POVM。