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基于 Tsallis 熵的互补量子比特可观测量不确定性与确定性关系

量子物理 2013-08-19 v2

摘要

多于两个可观测量的不确定性关系已在量子信息中找到应用,尽管 commonly known 的关系仅涉及一对可观测量。我们利用 Tsallis α\alpha-熵,提出了针对三个 Pauli 可观测量的新型状态无关形式的不确定性和确定性关系。对于所有实数 α(0;1]\alpha\in(0;1] 和整数 α2\alpha\geq2,获得了三个α\alpha-熵之和的下界。这些界限是紧的,意味着它们总是能被某些纯态达到。等号成立的充要条件是量子比特态为其中一个 Pauli 可观测量的本征态。利用关于参数 α\alpha 的凹性,我们推导了非整数 α(1;+)\alpha\in(1;+\infty) 的近似下界。在纯态情况下,所开发的方法还允许获得实数 α(0;1]\alpha\in(0;1] 和整数 α2\alpha\geq2 的熵和上界。出于应用目的,熵界常与单个熵的平均值一起使用。结合所获得的界限,导出了一个带状区域,纯态情况下重标度的平均α\alpha-熵在此范围内变化。该带的宽度主要依赖于 α\alpha。这可被解释为量化互补性敏感性的证据。

关键词

引用

@article{arxiv.1212.4242,
  title  = {Uncertainty and certainty relations for complementary qubit observables in terms of Tsallis' entropies},
  author = {Alexey E. Rastegin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1212.4242},
  year   = {2013}
}

备注

11 pages, one figure. Typos are fixed. Grammatical improvements are made. The bibliography is updated. To appear in Quantum Information Processing