参量下转换中由泵浦偏振关联预先决定的双量子比特偏振纠缠的内在上界

我们研究在参量下转换（PDC）背景下，单粒子关联如何转移表现为双粒子关联，该过程将一个泵浦光子湮灭产生两个纠缠光子。我们在偏振自由度上工作，并证明对于任何既保迹又熵不减的双量子比特产生过程，所生成的双量子比特态 $\rho$ 的并发度 $C(\rho)$ 遵循一个内在上界，满足 $C(\rho)\leq (1+P)/2$，其中 $P$ 是泵浦光子的偏振度。我们还发现，对于限制为仅有两个非零对角元从而使得双量子比特态的有效维数与泵浦偏振态维数相同的那类双量子比特态，并发度的上界就是偏振度本身，即 $C(\rho)\leq P$。我们的工作表明，双粒子关联作为纠缠的最大表现由单粒子关联决定。本工作发展的形式体系可扩展至多粒子系统，从而对于推导多粒子纠缠的上界（对此尚无普遍接受的量度）具有重要启示。