四量子比特纯态纠缠的 monogamy 约束

我们报告了一组关于一般四量子比特纯态的 one-tangle、two-tangles、three-tangles 与四向关联的单配性（monogamy）约束。研究发现，给定四量子比特纯态 $\left\vert \Psi_{4}\right\rangle$ 的一个两量子比特边缘态 $\rho$，非厄米矩阵 $\rho\widetilde{\rho}$（其中 $\widetilde{\rho}$ $=\left( \sigma_{y} \otimes\sigma_{y}\right) \rho^{\ast}\left( \sigma_{y}\otimes\sigma_{y}\right)$）不仅包含关于态 $\rho$ 中两量子比特纠缠性质的信息，还包含涉及所选对的三重纠缠（three tangles）以及 $\left\vert \Psi_{4}\right\rangle$ 中该对量子比特的四向关联信息。为提取四量子比特态 $\left\vert \Psi_{4}\right\rangle$ 的纠缠度量（tangles）信息，矩阵 $\rho\widetilde{\rho}$ 特征多项式中的系数被解析地表示为态系数的 $2\times2$ 矩阵。四重纠缠（Four-tangles）区分不同类型的纠缠四量子比特纯态。