更多虚数性与更少纠缠的强非局域性
量子物理
2026-04-09 v1
摘要
复数在量子力学的表述中至关重要,但它们作为真正资源的作用才刚刚开始被理解。在本工作中,我们证明了具有内禀复数振幅的量子态在态判别中提供了基本优势。我们构造了一组五个正交的三量子比特纯态,并证明该集合当且仅当包含虚数分量时是强非局域的。这样的集合不仅在局域测量下而且在双分联合测量下也是局域不可区分的。这种增强的鲁棒性使得虚数性成为量子密码学中有价值的资源,因为编码在这些态中的信息在面对协作群体攻击时仍然安全。我们的结果突显了复数在量子理论中的新操作角色,并将虚数性确立为密码学安全的关键使能因素。然而,我们通过将唯一的乘积态替换为一个双可分态来重构该集合,该双可分态在双方之间共享的纠缠抵消了虚数性在表现强非局域性方面的效应。事实上,我们展示了两个远距离方之间的纠缠关联如何稀释虚数性的效应,反之亦然,虚数性本身如何可以模拟纠缠的角色。然而,该集合跨越了一个局域不可区分子空间,而其补集则产生可蒸馏的真纠缠。值得注意的是,这是解决关于 d^{\otimes 3} 中基数为 d^2+d-1 的 UBB 存在性开放问题的最小可能不可扩展双可分基(UBB)。我们的构造产生了一个在多个量子信息理论视角下都富含资源的强大集合,包括多副本判别、无歧义识别、从乘积态创建纠缠以及非纠缠扰动。
引用
@article{arxiv.2604.06412,
title = {Strong nonlocality with more imaginarity and less entanglement},
author = {Subrata Bera and Indranil Biswas and Atanu Bhunia and Indrani Chattopadhyay and Debasis Sarkar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.06412},
year = {2026}
}
备注
17 pages, 3 figures, latex2e, comments welcome