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将多体可浓缩纠缠推广到实际应用：混合态、量子位态和光学态。

Generalizing multipartite concentratable entanglement for practical applications: mixed, qudit and optical states.

作者信息

Foulds Steph, Prove Oliver, Kendon Viv

机构信息

Physics Department, University of Strathclyde, Glasgow G4 0NG, UK.

Physics Department, Durham University, South Road, Durham DH1 3LE, UK.

出版信息

Philos Trans A Math Phys Eng Sci. 2024 Dec 30;382(2287):20240411. doi: 10.1098/rsta.2024.0411. Epub 2024 Dec 24.

DOI:10.1098/rsta.2024.0411
PMID:39717972
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11667588/
Abstract

The controlled SWAP test for detecting and quantifying entanglement applied to pure qubit states is robust to small errors in the states and efficient for large multi-qubit states (Foulds . 2021 . , 035002 (doi:10.1088/2058-9565/abe458)). We extend this, and the related measure (CE), to enable important practical applications in quantum information processing. We investigate the lower bound of concentratable entanglement given in (Beckey . 2023 , 062425 (doi:10.1103/physreva.107.062425)) and conjecture an upper bound of the mixed-state concentratable entanglement that is robust to c-SWAP test errors. Since experimental states are always slightly mixed, our work makes the c-SWAP test and CE measure suitable for application in experiments to characterize entanglement. We further present the CE of some key higher-dimensional states such as qudit states and entangled optical states to validate the CE as a higher-dimensional measure of entanglement.This article is part of the theme issue 'The quantum theory of light'.

摘要

用于检测和量化应用于纯量子比特态的纠缠的受控SWAP测试，对于态中的小误差具有鲁棒性，并且对于大型多量子比特态效率很高（福尔兹，2021年，035002（doi:10.1088/2058 - 9565/abe458））。我们对其以及相关度量（CE）进行了扩展，以实现量子信息处理中的重要实际应用。我们研究了（贝基，2023年，062425（doi:10.1103/physreva.107.062425））中给出的可浓缩纠缠的下限，并推测了对c - SWAP测试误差具有鲁棒性的混合态可浓缩纠缠的上限。由于实验态总是略有混合，我们的工作使c - SWAP测试和CE度量适用于在实验中表征纠缠。我们还给出了一些关键的高维态（如量子d比特态和纠缠光态）的CE，以验证CE作为一种高维纠缠度量。本文是主题为“光的量子理论”的一部分。

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