全同玻色子系统的量子纠缠 I：一般理论
摘要
这两篇配套论文讨论了全同有质量玻色子系统的双模纠缠及其与自旋压缩和其他量子关联效应的关系。纠缠是复合系统的一个关键量子特征，其中对复合子系统的联合测量概率不再由分离子系统的测量概率决定。我们聚焦于纠缠的含义、与纠缠态相关的量子悖论，以及允许实验者确定量子态（特别是有质量玻色子的量子态）是否纠缠的重要判据。我们的纠缠判据充分利用了有质量玻色子粒子的对称化原理和超选择定则。这些论文为最近一篇论文的结论提供了必要的详细论证，该论文给出了严格证明双模玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）纠缠的结果。在第一篇论文（I）中，我们讨论了全同粒子系统的纠缠含义。对于此类系统，相关的量子密度算符必须满足对称化原理以及全局和局域超选择定则，这些定则禁止存在不同粒子数之间有相干性的态。我们充分论证了这些要求。在第二量子化方法中，系统和子系统都是模式（或模式集合）而非粒子，粒子与不同的模式占据数相关联。在配套的综述论文（II）中，我们考虑了双模玻色子系统的自旋压缩和其他纠缠判据。从论文（I）出发，我们确定了哪些判据可用于检测有质量玻色子（BEC）而非光子系统的纠缠。推导了若干新的不等式，并分析了近期关键实验。
引用
@article{arxiv.1506.06906,
title = {Quantum Entanglement for Systems of Identical Bosons. I General Theory},
author = {Bryan Dalton and John Goold and Barry Garraway and Margaret Reid},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.06906},
year = {2016}
}
备注
131 pages, 0 figures. Paper I has been revised, this version containing substantial changes to Sections 2.5, 2.5.1, 2.7.1, 2.7.3, 2.8.1 on hidden variable theory and Sections 3.2.3, 3.2.9 on conservation laws and super-selection rules for photons. It has been submitted for publication also. Related Paper II at ArXiv 1506.06892. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1305.0788