Всегда ли частичный след смешанного состояния является смешанным? Если нет, то существуют ли естественные примеры, когда частичный след смешанного состояния является чистым состоянием?

Я знаю, что частичный след чистого запутанного состояния должен быть смешанным, а след продукта чистого состояния должен быть чистым; но я не смог найти ответ на свой вопрос выше.

Ответы (2)

Начните с чистого кубита и смешанного кубита, затем проследите смешанный кубит. Общее состояние переходит от смешанного к чистому.

Написание ответа Крейга в явном виде (лично я нахожу явные примеры полезными):

р "=" 1 2 | 0 А | 0 Б 0 | А 0 | Б + 1 2 | 0 А | 1 Б 0 | А 1 | Б
ведет к
р А "=" | 0 А 0 | А р Б "=" 1 2 | 0 А 0 | А + 1 2 | 1 А 1 | А .

Поскольку все приведенные выше операторы плотности являются диагональными, легко видеть, что р и р Б являются смешанными состояниями, в то время как р А является чистым состоянием.

Имеет смысл. р является произведением состояния смешанного ( р Б ) и чистый ( р А ) состояние. Отслеживание чистого состояния дает смешанное состояние.
Дополняющий вопрос. Существует ли смешанное состояние, которое не является продуктом смешанного и чистого состояний (то есть оно может быть произведением двух смешанных состояний или вообще не может быть произведением состояния), такое, что оно имеет чистый частичный след?