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等变映射的特征及其在纠缠检测中的应用。 (英语) Zbl 1461.15002号

作者研究了引入的有限维矩阵代数之间的等变线性映射B.柯林斯等【线性代数应用555、398–411(2018;Zbl 1406.15005号)]. 对他们的积极性或(k)-积极性的研究确实很有趣。这一结果适用于量子信息理论中的纠缠检测。
线性映射\(\Phi:M_n(\mathbb{C})\到M_n(\mathbb{C})
(i) 等变,如果对于每个酉矩阵(M_n(mathbb{C})中的U),在M_n(mathbb{C{)中存在(V=V(U;
(ii)酉等变,前提是先前定义中的算子(V(U))可以取酉;
(iii)((a,b))-单位等变,如果存在特殊自然数(a,b\),使得(N=N^{a+b})和特殊的(M_N(mathbb{C}),使得对于每个单位(M_N(C)中的U),下列等式成立:^{\双义词a}\所有\(M_N中的X\(\mathbb{C})\)的双义词U^{\bigotimes b})^{\ast}\]。这里,(a,b)-酉等变映射是酉等变映射的一个子家族。
证明了每一个酉等变映射,其中U到V(U)是酉表示,都可以看作是(a,b)酉等变量映射之和的角点。一个重要的结果是,以下两个断言是等价的:
(i) \(\Phi\)是\(a,b)\)-酉等变;
(ii)\([C_{\Phi},\overline{U}^{\bigotimes a+1}\bigotimes U^{\Bigotimesb}]=0\)\(\ for all U\in\mathcal{U} _n(n)\),其中\(C_{\Phi}\)是\(\Phi\)的Choi矩阵。
此外,存在\(f:S_{k+1}\ to \mathbb{C}\)使得
\[C_{\Phi}=\sum\limits_{\pi\在S_{k+1}f(\pi)中(\theta_n^{\bigotimes a+1}\bigotimes i_n^{\ bigotimes b})[\sigma_{k+1}(\pi)],其中\(\theta _n\)是\(M_n(\tathbb{C})\)上的转置映射。这里使用了Choi矩阵。结果表明,它们可以被确定为在酉共轭下不变的映射的推广,如B.V.R.巴特【Banach J.Math.Anal.5,No.2,1-5(2011;Zbl 1228.46056号)]同时作为中研究的等变映射的推广[B.柯林斯等,线性代数应用。555, 398–411 (2018;Zbl 1406.15005号)].
最后,作者证明了检测所有(k)纠缠密度矩阵的充分正映射族的存在性。

MSC公司:

15A04号 线性变换、半线性变换
第15页第30页 矩阵代数系统
81页40页 量子相干、纠缠、量子关联
81页第42页 纠缠度量、一致性、可分性标准
81页第45页 量子信息、通信、网络(量子理论方面)
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