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通过非广延熵对定域实在论 Peres 判据的推广

量子物理 2007-05-23 v1

摘要

已知一个二粒子自旋-1/2 系统处于 Einstein-Podolsky-Rosen 纠缠态 Ψ12(ABAB)|\Psi^-\rangle \equiv \frac{1}{\sqrt 2}(|\uparrow\rangle_A|\downarrow\rangle_B - |\downarrow\rangle_A|\uparrow\rangle_B) 的概率为 1+3x4\frac{1+3x}{4}、处于正交态的概率为 3(1x)4\frac{3(1-x)}{4},当且仅当 x<1/3x<1/3 时(Peres 判据)才容许定域实在论描述。此处我们考虑更一般的情况:处于纠缠态 Φ±12(AB±AB)|\Phi^{\pm}\rangle \equiv \frac{1}{\sqrt 2}(|\uparrow\rangle_A|\uparrow\rangle_B \pm |\downarrow\rangle_A|\downarrow\rangle_B)Ψ±12(AB±AB)|\Psi^{\pm}\rangle \equiv \frac{1}{\sqrt 2}(|\uparrow\rangle_A|\downarrow\rangle_B \pm |\downarrow\rangle_A|\uparrow\rangle_B)(Bell 基)的概率分别给定为 1x4\frac{1-x}{4}1y4\frac{1-y}{4}1z4\frac{1-z}{4}1+x+y+z4\frac{1+x+y+z}{4}。遵循 Abe 与 Rajagopal,我们采用非广延熵形式 Sq1Trρqq1(qR;S1=Trρlnρ)S_q \equiv \frac{1- Tr \rho^q}{q-1} (q \in \cal{R}; S_1 = - Tr \rho \ln \rho),该形式已促成对 Boltzmann-Gibbs 统计力学的当前推广,并确定 (x,y,z)(x,y,z) 空间中容许定域实在论的整个区域。例如,在 EPR 态附近,经典实在论当且仅当 x+y+z<1x+y+z<1 时可能,这当 x=y=zx=y=z 时恢复了 Peres 判据。在 Bell 基其余三个态附近,情形相同。出现类临界现象的场景。这些结果说明了这一新非广延-量子信息方法的计算能力。

关键词

引用

@article{arxiv.quant-ph/0007112,
  title  = {Generalization of the Peres criterion for local realism through nonextensive entropy},
  author = {Constantino Tsallis and Seth Lloyd and Michel Baranger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0007112},
  year   = {2007}
}

备注

Figures 1a, 1b, 2 and 3