四个局部不可区分的四维-四维正交最大纠缠态

我们明确展示了一组四个四维-四维正交最大纠缠态，它们无法通过局域操作和经典通信完美区分。在我们的工作之前，对于某个正整数 $d$，是否存在一组 $d$ 个局部不可区分的 $d\otimes d$ 正交最大纠缠态是未知的。我们进一步证明，一个 $2\otimes 2$ 最大纠缠态可以在不被消耗的情况下用于局部分辨这组态，从而展示了一种称为“纠缠区分催化”的新现象。基于这组态，我们构造了一个新的集合 $\mathrm{K}$，由四个局部不可区分的态组成，使得对于某个大于 1 的 $m$，$\mathrm{K}^{\otimes m}$（包含 $4^m$ 个成员）是局部可区分的。作为一个直接应用，我们构造了一个具有一个发送者和两个接收者的有噪量子信道，其局部零误差经典容量可以达到输入空间的全部维度，但仅能通过多轮协议实现。