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(李楠)从对称性到关联
2020-11-11 | 编辑:

  在量子力学中,量子系统的状态(量子态)Hilbert空间上的密度算子来描述,两体量子系统的状态(两体量子态)用两个Hilbert空间的张量积空间上的密度算子来描述。若两体量子态为乘积态,则该两体量子系统之间不存在任何关联。否则,该两体系统之间存在关联。如何理解量子系统之间的关联是量子信息理论中的重要课题。 

  对称性是物理学中的重要概念。如果一个量子态在一个对称变换群作用下保持不变,则称该量子态关于该群对称。否则,该量子态关于该群不对称。或者说,该量子态使得该对称群的对称性出现破缺。近年来,如何量化一个量子态关于一个对称变换群的不对称性程度是量子信息理论中的热点问题。 

  最近,我们提出一种新的量化量子态关于对称变换群的不对称性程度的度量,并且首次阐明了量子系统中的“关联”与“对称性”之间的关系:若两体量子系统之间不存在关联,即描述该系统状态的两体量子态为乘积态,则该两体量子态在局部酉群作用下的不对称性程度与其相应边缘量子态在局部酉群作用下的不对称性程度相等。反之,一旦两体量子态在局部酉群作用下的不对称性程度与其边缘态在同一酉群作用下的不对称性程度出现差异则说明该两体系统之间存在关联。换句话说,该差异出现的根源在于两体系统之间存在关联。 

  该结果于2020年发表在物理学主流期刊Europhysics Letters (EPL)上。详见Nan Li, Shunlong Luo, Yuan Sun, From asymmetries to correlations, Europhysics Letters 130, 30004 (2020). 

    

  审稿人评价 

The paper is very interesting and important. I think the paper satisfies the high level of EPL and strongly recommend its acceptance.
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