Verschränkung und Quantenkombinatorische Designs

Wir führen mehrere Klassen von Quantenkombinatorischen Designs ein, nämlich Quantenlateinische Quadrate, Würfel, Hyperwürfel und ein Konzept der Orthogonalität zwischen ihnen. Ein weiteres eingeführtes Konzept, Quantenorthogonale Arrays, verallgemeinert alle vorherigen Klassen von Designs. Wir zeigen, dass sich gegenseitig orthogonale Quantenlateinische Anordnungen auf die gleiche Weise verschränken lassen, wie es bei Quantenstaaten der Fall ist. Darüber hinaus zeigen wir, dass solche Designs natürlich eine bemerkenswerte Klasse von wahrhaft multipartiten stark verschränkten Zuständen definieren, die als k-uniform bezeichnet werden, d. h., multipartite reine Zustände, so dass jede Reduktion auf k Parteien maximal gemischt ist. Wir leiten unendlich viele Klassen von gegenseitig orthogonalen Quantenlateinischen Anordnungen und Quantenorthogonalen Arrays mit beliebig vielen Spalten ab. Die entsprechenden multipartiten k-uniformen Zustände zeigen eine hohe Persistenz der Verschränkung, was sie zu idealen Kandidaten für die Entwicklung multipartiter Quanteninformationsprotokolle macht.