高温宏观纠缠

本文旨在表明宏观纠缠在高温下是可能的。我分析了由 η 配对机制产生的多体纠缠,该机制在高温 Tc 超导的费米子晶格模型中起重要作用。此问题被证明等价于计算量子比特完全对称态中的多体纠缠。我论证了我们可以确切地计算整体对称态中任意量子比特子集内的相对熵纠缠。由此得出三个主要结果。首先,我表明超导条件即离对角长程序(ODLRO)的存在,不依赖于双点纠缠,而当位点间距越来越远时仅依赖于经典关联。其次,在热力学极限下存续的纠缠是整个晶格的纠缠,且在半填充时随位点数的对数标度。正是此纠缠将存在于低于超导临界温度的温度下,该温度目前可高达 160 开尔文。第三,我证明对称态的完全混合在宏观极限不含任何纠缠。另一方面,对称态的同一混合具有与所涉纯态相同的双量子比特纠缠特征,即混合不破坏有限数量量子比特的纠缠,尽管其减弱了纠缠。对称态的极大混合亦不破坏 ODLRO 与经典关联。我讨论了不同纠缠间的各种其他不等式,以及向任意维数(即高于自旋二分之一)子系统的推广。