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量子网络中广播真正多体纠缠的极限

量子物理 2026-07-16 v1

摘要

我们建立了量子网络中广播真正多体纠缠(GME)的操作极限。使用一种分布式协议,其中N个参与方中的每一方通过分束器相互作用局部实现最优的1到2克隆,我们推导了在有限设置中Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)、W态和团簇态的广播保真度的精确表达式。我们证明保真度随系统大小呈指数衰减,为[c(R)]N^N,这为广播设置中的多体纠缠单配性提供了定量表达,并且两个态族共享一个源于独立后选择概率的通用归一化因子。最重要的是,我们证明了同时GME认证的一个不可行性结果:对于所有反射率和所有系统大小,两个广播副本不能在基于保真度的见证者的标准框架内同时被认证为真正多体纠缠。我们进一步检查了三方和四方团簇态的这种行为,发现一致的结果支持了超越GHZ和W族的不可行性的普遍性。这种阻碍源于多体相干性的重新分布,这既降低了可达到的保真度,也提高了相应的认证阈值。我们的结果揭示了多体纠缠的可广播性与其操作可认证性之间的基本权衡,并描绘了量子网络中纠缠分布的内在极限。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.14864,
  title  = {Limits on Broadcasting Genuine Multipartite Entanglement in Quantum Networks},
  author = {Pritam Roy and William John Munro and Shashank Gupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.14864},
  year   = {2026}
}

备注

4 pages (double column) + 12 pages (single column), 6 figure; Comments are welcome