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纠缠在量子物理中起着至关重要的作用，是量子信息处理的关键资源。然而，由于现有方法操作不实用，纠缠检测和量化被认为很难。这项工作提出了三种近期有效的算法，利用混合量子经典技术来解决这一困难。第一个算法找到二分纯态的施密特分解——一种分析纠缠性质和结构的有力工具。虽然对数负性可以通过施密特分解计算出来，但我们提出了第二种算法来估计二分纯态的对数负性，其中参数化量子电路的宽度进一步减小。最后，我们将我们的框架推广到混合状态，得到了第三种算法，它可以检测特定状态系列上的纠缠，并确定一般的可分解性。这三种算法都具有相似的框架，即通过利用局部参数化量子电路最大化成本函数来实现优化，与现有方法相比，具有更好的硬件效率和实用性。使用 IoP CAS 超导量子处理器在 Quantum Leaf 上进行的实验实现了我们的分析和量化近期量子设备上纠缠的方法的有效性和实用性。
arXiv:2109.10785v3 [quant-ph] 2023 年 8 月 27 日
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