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量子关联的运动学预算

量子物理 2026-03-05 v1

摘要

量子关联的多样性——discord、entanglement、steering 和 Bell 非局域性——在可观测的 second-moment 运动学层次上消失。我们将 state purity 作为一种有限资源,引入一种 local-unitary-invariant budget split 将对称化 second moments 分分为 local 和 nonlocal 两个子空间,使量子系统映射到紧凑的、二维且无洞的流形上。这些流形的拓扑由 state purity 和 time-reversal symmetry 决定。这种维度约化揭示了深层结构性联系:超越 classical capacity limits 的行为迫使 time-asymmetric generators 激活,从而保证 non-positive partial transpose 纠缠。对于 two qubits,几何可解析求解。一个边界优雅地隔离了 classical correlations,而嵌套区域物理上决定了 entanglement、steering、Bell 非局域性以及 non-stabiliser magic 的上限。超出 two qubits 的情况下,维度容量瓶颈强制执行这些通用运动学限制下的关联结构。由于该宏观表示完全由 global 和 marginal purities 决定,因此绕开了 full-state tomography 的指数级缩放。通过对 gauge-like first moments 的粗化,budget geometry 作为一种热力学相变图示,揭示了 quantum resources 的 static hierarchy 以及在 decoherence 下的 dynamic 重分配。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.03887,
  title  = {Kinematic budget of quantum correlations},
  author = {Maaz Khan and Subhadip Mitra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.03887},
  year   = {2026}
}

备注

Total 18 pages with 10 figures and one table