在混合态的情况下,我们考虑二体复合系统的混合态,若它不能用密度矩阵表示成 的形式且满足条件 时,则我们认为这个混合态是纠缠态,否则就认为它是混合非纠缠态[4]。
综合上面所讨论的,假设一个复合系统的态可以用数个子系统的态来表示,且这个复合系统的态可以用密度矩阵来表述,如果这个密度矩阵无法写成它的子系统的密度矩阵得直积形式或其叠加形式,那么就可以称这个复合系统的态是纠缠的。
(二)量子纠缠的性质
1。量子纠缠是以非定域的方式存在的。
量子纠缠现象是量子多体系统所特有的,由此可知,单个粒子是不存在纠缠现象的。而且这种纠缠现象以非定域的方式存在。比如在Bell基 中,粒子A与粒子B处在纠缠状态,且与外部时空没有发生任何联系,是存量子态之间的关联,并没有将粒子A或粒子B定域在某一时空中。
2。量子纠缠有实在性、独立性与转移性等特点,事实证明它能制备也能被消灭。
经过长时间的有关量子力学和量子信息理论实验,如对量子隐形传态的研究表明量子纠缠是客观的,它不受距离影响,不同系统之间的纠缠的程度是不一样的,这说明量子纠缠是独立的[1]。
量子纠缠的实在性也表现在量子算法与量子计算之中[1]。量子计算充分利用了微观物质的量子纠缠。微观物质量子纠缠表明,微观客体既在这里, 又在那里,这充分体现了亦此亦彼的辩证逻辑[3]。
(三)量子力学中常见的纠缠态文献综述
在量子信息研究中应用最广泛的几类纠缠态是Bell态,GHZ态,W态,团簇态,现简述如下[5]:
1。Bell态
现在有这么一种纠缠,存在了以下四个纠缠态: , ,其中上式的 称为单重态,其他三个态被称作三重态。我们认为这几个态就组成了着一个复合系统的一组正交完备基,称为Bell态或Bell基[3]。Bell态被称为是最大纠缠态,无论是什么方法它都无法增大它的纠缠度。我们以Bell基的单重态为例讨论它的性质:当粒子处于 态时:①A、B粒子的态都是以几率的形式存在的,即它们都没有确定的态。②如果在测量时,我们检测到A的态为 态,那么B的态必定处在 态;反之A的态为 态,那么B的态必为 态。③上述的讨论的性质是非局域性的,即使A、B粒子距离非常远,这种关联依然存在。