Entanglement and Superposition Are Equivalent Concepts in Any Physical Theory

量子纠缠 叠加原理 物理 理论物理学 量子力学 经典力学 统计物理学 数学
作者
Guillaume Aubrun,Ludovico Lami,Carlos Palazuelos,Martin Plávala
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:128 (16)
标识
DOI:10.1103/physrevlett.128.160402
摘要

We prove that any two general probabilistic theories (GPTs) are entangleable, in the sense that their composite exhibits either entangled states or entangled measurements, if and only if they are both non-classical, meaning that neither of the state spaces is a simplex. This establishes the universal equivalence of the (local) superposition principle and the existence of global entanglement, valid in a fully theory-independent way. As an application of our techniques, we show that all non-classical GPTs exhibit a strong form of incompatibility of states and measurements, and use this to construct a version of the BB84 protocol that works in any non-classical GPT.

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