Inseparabilitatea cuantică legată (bound entanglement)

Inseparabilitatea legată (”bound entanglement”) este o formă slabă de inseparabilitate cuantică, din care nu poate fi distilat niciun singlet cu operații locale și comunicare clasică (local operations and classical communication, LOCC).

Inseparabilitatea legată a fost descoperită de M. Horodecki, P. Horodecki și R. Horodecki. Stările inseparate bipartite care au o transpunere parțială nenegativă sunt toate inseparate legate. Mai mult, a fost prezentată o stare cuantică specială pentru sistemele 2×4. Astfel de stări nu sunt detectate de criteriul Peres-Horodecki ca fiind insparate, prin urmare sunt necesare alte criterii de inseparabilitate pentru detectarea lor. Există o serie de exemple pentru o astfel de state.

Există, de asemenea, stări inseparate multipartite care au o transpunere parțială negativă față de unele bipartiții, în timp ce au o transpunere parțială pozitivă la celelalte partiții, cu toate acestea, ele sunt nedistilabile.

Posibila existență a stărilor inseparate bipartite legate cu o transpunere parțială negativă este încă în studiu intens.

Proprietăți ale stărilor inseparate legate cu o transpunere parțială pozitivă

Stările inseparate legate bipartite nu există în sistemele 2×2 sau 2×3, doar în cele mai mari.

Stările inseparate legate de rangul 2 nu există.

Stările inseparate bipartite cu o transpunere parțială pozitivă sunt inutile pentru teleportare, deoarece nu pot duce la o fidelitate mai mare decât limita clasică.

Stările inseparate legate cu o transpunere parțială pozitivă în sistemele 3×3 au un număr Schmidt 2.

S-a demonstrat că în sistemele simetrice există stări bipartite legate cu o transpunere parțială pozitivă. De asemenea, s-a demonstrat că în sistemele simetrice există stări inseparate cu legături multipartite pentru care toate transpunerile parțiale sunt nenegative.

Asher Peres a presupus că stările inseparate bipartite legate cu transpunere parțială pozitivă nu pot încălca o inegalitate Bell. După o lungă căutare de contraexemple, conjectura s-a dovedit a fi falsă.

În timp ce niciun singlet nu poate fi distilat din starea inseparată legată, ele pot fi totuși utile pentru unele aplicații de procesare a informațiilor cuantice. Inseparabilitatea legată poate fi activată. Orice stare inseparată poate spori puterea de teleportare a unei alte stări. Acest lucru este valabil chiar dacă starea este inseparată legată. Stările inseparabile bipartite cu o transpunere parțială nenegativă pot fi mai utile pentru metrologia cuantică decât stările separabile. Familii de stări inseparate legate cunoscute analitic chiar și pentru dimensiunea mare care depășesc stările separabile pentru metrologie. Pentru dimensiuni mari, ele se apropie asimptotic de precizia maximă atinsă de stările cuantice bipartite. Există stări inseparate legate bipartite care nu sunt mai utile decât stările separabile, dar dacă un qubit auxiliar este adăugat la unul dintre subsisteme, atunci ele depășesc stările separabile în metrologie.

(Include texte traduse și adaptate din Wikipedia de Nicolae Sfetcu)