高维两体及多体量子系统中束缚纠缠态的研究

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本文主要研究了高维两体束缚纠缠态的构造及多体量子态的纠缠性质.首先我们构造了3k(☉)3k量子系统中的一类混态,利用分块矩阵、正矩阵、对角占优矩阵的性质,运用值域判据、可分判据,研究了密度矩阵的结构和部分转置,证明了这类态PPT(部分转置正)且纠缠,从而给出了一类高维两体束缚纠缠态.其次,利用已有的束缚纠缠态,我们给出了任意维两体系统中新的束缚纠缠态的构造.构造束缚纠缠态的一种方法是证明所构造的态部分转置正(PPT)且不满足值域判据.通过对已有束缚纠缠态或者已有束缚纠缠态的子系统作用某种置换算子,我们得到一类新的量子态,这类新的量子态PPT且不满足值域判据.我们用详细的例子证明了生成的束缚纠缠态与最初态经局域幺正变换不等价.最后,为了研究多体量子态的纠缠性质,我们在3(☉)3(☉)3系统中构造了一类三体量子态,基于以上方法,结合多体量子系统划分知识,研究了密度矩阵的结构和部分转置,根据不同的两体分割,给出了关于纠缠的详细描述,证明了在分割A-(BC)和B-(AC)下(A,B,C分别表示维数为3的希尔伯特空间),量子态是束缚纠缠态,在分割(AB)-C下,量子态是可分态.另外,构造了4(☉)4(☉)4量子系统中的一类PPT态,并利用值域判据分别在不同分割下研究其纠缠性质,证明了这类态在任意两体分割下都是束缚纠缠态.
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