多體量子糾纏態分類的研究

《多體量子糾纏態分類的研究》是依託中國科學院大學，由李軍利擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：多體量子糾纏態分類的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李軍利
• 依託單位：中國科學院大學

項目摘要

量子糾纏及其所蘊含的量子非定域性是量子理論區別於經典理論的重要特徵。糾纏態被認為是實現量子信息處理的核心物理資源。而其中的多體量子糾纏有著本質上異於兩體糾纏的特性，在可擴展量子計算以及量子算法中起著不可或缺的作用。對量子糾纏進行定性和定量的研究是量子信息理論的一個重要課題。本項目擬在以往研究的基礎上，通過套用新的分類思想和數學手段，對多體量子態的糾纏結構和糾纏度量進行研究。主要研究內容包括：基於SLOCC等價性的量子多體糾纏態的分類；特定三體至部分多體SLOCC糾纏類中的糾纏度量。本項目的研究將揭示多體量子糾纏體系不同於兩體糾纏的更多特性，由此可深化對量子糾纏及其包含的非定域性的理解。同時，新的更廣泛的糾纏形式的揭示，對基於多體量子糾纏的量子計算和量子算法等量子信息理論的研究有重要啟示意義。

結題摘要

量子糾纏已成為量子信息科學的核心物理資源。眾多量子信息套用的實現，如，隱形傳態、超密編碼、量子並行性等都需要糾纏態的介入。多體糾纏態具有本質上區別於兩體糾纏的特性。而其中最重要的一個特性就是多體糾纏態存在不等價的糾纏類。這些不等價的糾纏類預示了不同的量子信息套用以及不同的量子非定域特性。本項目主要研究了多體糾纏態的分類、多體糾纏類中所包含的獨特非定域特性以及量子糾纏、量子非定域性和量子不確定原理三者之間的關係等。我們完成了4體系統2×L×M×N在局域可逆算符下的等價性分類；通過研究多體糾纏態的特性發現，海森堡不確定關係通過糾纏態定量地確定了兩體量子關聯的強度；近來發展起來的測量擾動關係（MDR）則通過多體糾纏態定量地確定了三體至多體中兩體量子關聯的強弱；我們還提出了一種下限不依賴於量子態的不確定關係。通過對多體糾纏態的研究，我們將量子糾纏、量子非定域性與不確定原理這三者緊密地聯繫在一起。這對發展新的量子信息套用以及深入理解量子非定域性的起源都有著重要意義。