tgoop.com/QISatSUT/20
Last Update:
🔘 حالت‌های مخلوط با بیشترین درهمتنیدگی
درهمتنیدگی منبعی بسیار مهم در محاسبات و فناوری‌های کوانتومی است، و شناخت و کمّی‌کردن آن از اهمیت بالایی برخوردار است. بسیاری از پروتوکل‌ها نیاز به حالت‌هایی با 《بیشینه‌ی》 درهمتنیدگی دارند؛ اما شناسایی این حالت‌ها در شرایط مختلف مسئله‌ی راحتی نیست. لیستی از مسائل مهم در اطلاعات کوانتومی وجود دارد که مسئله‌ی پنجم آن به «وجود حالت‌های مخلوط با بیشترین درهمتنیدگی» می‌پردازد. پژوهشی که به‌تازگی در این زمینه انجام شده است به شناخت این حالت‌ها کمک می‌کند.
اگر در مجموعه‌ای از حالت‌های کوانتومیِ چندبخشی، حالتی وجود داشته باشد که تنها تحت اعمال موضعی در هر زیرسیستم و ارتباط کلاسیک بین زیرسیستم‌های مختلف (به اصطلاح اعمال LOCC)، بتواند به تمام حالت‌های دیگرِ مجموعه تبدیل شود، آن حالت را حالتی با بیشینه‌ی درهمتنیدگی در آن مجموعه تعریف می‌کنیم. آیا در تمام مجموعه‌ها چنین حالتی وجود دارد؟ در مورد خاصی که با سیستم‌های دوبخشی مواجه هستیم و فضای هیلبرت هر بخش یک فضای d بعدی است، می‌دانیم که حالت‌هایی مرسوم به حالت‌های «بل» بیشینه‌ی درهمتنیدگی را در مجموعه‌ی تمام حالت‌ها دارند. حالت‌های بل خالص هستند؛ اما در عمل به دلایل متعددی مانند وجود نوفه، تقریباً همیشه با حالت‌های مخلوط روبه‌رو هستیم. سؤالی که وجود دارد آن است که آیا در مجموعه‌ی تمام حالت‌های مخلوط، حالت‌هایی با بیشترین درهمتنیدگی به تعریف بالا وجود دارند؟
یک راه برای نزدیک‌شدن به پاسخ آن است که خود را به زیرمجموعه‌ی خاصی از حالت‌های مخلوط محدود کنیم. در پژوهشی که به تازگی توسط دی ویسنته [1] انجام شده، مجموعه‌ی حالت‌های مخلوطِ دوبخشی با طیف یکسان در نظر گرفته شده و نشان داده‌اند که به‌صورت کلی، هیچ حالتی با بیشینه‌ی درهمتنیدگی برای حالت‌هایی با طیف یکسان وجود ندارد. به عبارت دیگر، حالتی وجود ندارد که تحت تمام سنجه‌های درهمتنیدگی، بیشترین درهمتنیدگی را داشته باشد.
📑 | منابع:
1. J. I. de Vicente, “Maximally entangled mixed states for a fixed spectrum do not always exist,” Phys. Rev. Lett. 133, 050202 (2024).
🖋 | تهیه‌ی مطلب: حانیه ملکی
@QISatSUT
BY Quantum Information Science @ Sharif University of Technology
Share with your friend now:
tgoop.com/QISatSUT/20