真多体单光子路径纠缠的局域可扩展探测

如何通过局域测量高效认证多体单光子路径纠缠态？我们通过构建一种基于局域光子探测、并在之前施加位移操作以揭示真多体纠缠的纠缠 witness 来解决此问题。我们的 witness 定义为三个可局域测量且对任意参与方数 $N$ 仅需两种测量设置的观测量之和。对于任意二分划，witness 观测量在双可分态上的最大均值由 $N\times N$ 矩阵的最大特征值界定，该值可高效计算。我们通过实验测试针对预报式4体与8体单光子路径纠缠态的 witness，展示了我们方案的可适用性。我们的实现显示了 witness 的可扩展性，并为在量子网络中高速分发光子多体纠缠打开了大门。