基于局域隐变量理论的互信息量子性度量

纠缠作为复合系统子系统可观测量之间关联量子性的体现，以及互信息的量子性，是自旋 -1/2 粒子系统被广泛研究的特征。系统可观测量之间关联量子性的概念基于这些关联与某些局域隐变量 (LHV) 理论预测的不可通约性。然而，互信息量子性的概念并未显式 invoking LHV 理论。本文通过显式引入局域隐变量理论，提出了一种针对两个自旋 -1/2 粒子系统的互信息量子性度量 $Q_{LHV}$。该度量基于量子互信息与经典互信息之差，其中经典互信息对应于沿指定方向的自旋本征值的联合概率。当每个自旋的 Bloch 矢量非零时，所提出的度量避免了优化的需求；当每个自旋的 Bloch 矢量为零时，虽需优化但可精确解析执行；而当仅有一个自旋的 Bloch 矢量为零时，优化过程得以简化。本质上，当每个自旋的 Bloch 矢量非零时，所提出的度量与测量诱导扰动 (measurement induced disturbance) 相同。然而，当一个或两个自旋的 Bloch 矢量为零时，测量诱导扰动具有非唯一性，而所提出的度量即使在此情况下也能明确确定互信息的量子性。若每个自旋的 Bloch 矢量均为零，则 $Q_{LHV}$ 与对称失谐 (symmetric discord) 相同；若仅有一个自旋的 Bloch 矢量为零且所涉态具备某些额外性质，则其与量子失谐 (quantum discord) 相同。