量子信息论中的负熵

我们提出一种允许对量子纠缠进行一致描述量子信息论。它平行于经典（香农）信息论，但完全基于密度矩阵而非概率分布来描述量子系综。我们发现，与香农理论不同，在考虑如爱因斯坦-波多尔斯基-罗森对之类的量子纠缠系统时，条件熵可为负，这导致经典信息论中著名边界被违反。负量子熵可追溯至允许本征值大于一的“条件”密度矩阵。互量子熵或“互纠缠”的直接定义也可利用“互”密度矩阵构造。这种对经典关联与量子纠缠的统一信息论描述澄清了二者之间的联系：后者可被视为“超关联”，在考虑三元或更大系统时能诱导经典关联。