$N$个全同粒子与纠缠它们的一个粒子

在量子信息中，W态是一类重要的多体纠缠态，因其对噪声的鲁棒性以及在许多量子过程中的应用。然而其产生仍是一项艰巨任务，难度随粒子数增加而增大。我们报告了一个简单的可扩展概念方案，其中辅助模式中的单个粒子充当其他$N$个分离全同粒子的W态纠缠催化剂。该方案一个关键新颖之处是利用了基本上的空间不可区分性，其普适性在于无需本质修改即可应用于玻色子和费米子。我们的提议代表了基于量子不可区分性的多粒子纠缠实验制备中的一个新范式。