基于纠缠电池的纠缠操纵第二定律
量子物理
2025-07-08 v2
摘要
自量子信息科学诞生以来，一个核心问题是两端遥远的 parties 如何将一个纠缠态转换为另一个纠缠态。长期以来，人们 conjectures 这种转换在渐近 regime 下可逆进行，类似于经典热力学中卡诺循环的可逆性。尽管这一猜测至今尚未得到 conclusive 证明，但早期研究已排除了在多种情境下实现可逆纠缠操纵的可能性。本文我们表明，在借助纠缠电池（entanglement battery）——一种存储和供应纠缠的辅助量子系统——的前提下，任意混合态的纠缠转换可在局域操作和经典通信 (LOCC) 下实现可逆。具体而言，转换的渐近极限速率可量化地表达为涉及的量子状态中纠缠的比值。我们的设定允许考虑不同纠缠度量，这些度量产生独特的支配状态转换原则，实际构成了纠缠操纵“第二定律”的多种具体表现。这些发现解决了纠缠态可逆操纵的长期悬而未决问题，也适用于多方纠缠及其他量子资源理论，包括量子热力学。
引用
@article{arxiv.2405.10599,
title = {Second Law of Entanglement Manipulation with Entanglement Battery},
author = {Ray Ganardi and Tulja Varun Kondra and Nelly H. Y. Ng and Alexander Streltsov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.10599},
year = {2025}
}
备注
accepted version in PRL; 6+10 pages, 2 figures; changes from v1: rewritten introduction, added appendix on batteries constrained with multiple measures