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纠缠态的局域对易性与贝尔不等式违背的权衡关系及可分离态的非违背权衡关系

量子物理 2007-10-09 v3

摘要

通过引入以自旋可观测量之间夹角表示的定量“对易度”,我们给出了两量子比特情形下的两个紧致定量权衡关系:第一,对于纠缠态,在局域可观测量的对易度与贝尔不等式的最大违背量之间:若两个局域夹角均从零增大到\pi/2(即局域对易度降低),则贝尔不等式的最大违背量增大。第二,对于可分离态存在一个相反的权衡关系:若两个局域夹角均趋近\pi/2,则贝尔不等式中关联可取得的最大值减小,从而非违背增强。正如预期,这些关系的极值出现在局域反交换可观测量情形,此时贝尔算符期望值分别满足2\sqrt{2}和\sqrt{2}的界限。该权衡关系表明,非对易性对纠缠态给出“超经典结果”,而对可分离态给出“亚经典结果”。可分离态权衡关系的实验意义在于,它为两量子比特纠缠提供了一种实验检验方法。其优势有两点:与贝尔不等式违背相比,它是更强的判据;与纠缠 witness 相比,它对实验中实现的可观测量的假设更弱。

关键词

引用

@article{arxiv.quant-ph/0703134,
  title  = {Local commutativity versus Bell inequality violation for entangled states and versus non-violation for separable states},
  author = {Michael Seevinck and Jos Uffink},
  journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0703134},
  year   = {2007}
}

备注

V2: Most important change: we have greatly extended the discussion of the theoretical and experimental relevance of the results. v3: Published version