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最小分解熵及绝对最大纠缠态的最优表示

量子物理 2026-03-11 v2

摘要

理解和分类多体纠缠是量子信息处理的基本任务。本文聚焦于绝对最大纠缠 (AME) 态,这类高度纠缠态在任意二分割上均呈现最大纠缠。为分析和分类 AME 态,我们采用最小分解熵,即在所有局部产品基下该状态分解的最小 Rényi 熵 SqS_q。该量识别出状态在哪些产品基下最为局部化,从而给出分析 AME 态性质的最优表示。我们发展了用于计算有限 q>1q>1 时的最小分解熵的高效算法,并对 AME 态和 Haar 随机态在 q=2q=2q=q=\infty 下的 qubit、qutrit 和 ququad 系统进行比较。对于 q=2q=2,四个 qutrit 和 ququad 系统的 AME 态显示出低于随机态的最小熵,表明其最优形式更稀疏。对于 q=q=\infty——与几何纠缠度量相关——AME 态表现出更高的纠缠。该算法还将已知的 AME 态简化为更稀疏的表示,有助于区分真正量子 AME 态与可由经典组合设计构造的 AME 态。我们的结果推进了 AME 态的分类,展示了最小分解熵作为局部单元不变量和状态简化工具的实用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.02749,
  title  = {Minimal decomposition entropy and optimal representations of absolutely maximally entangled states},
  author = {N Ramadas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.02749},
  year   = {2026}
}