真空诱导的量子门

我们展示，量子真空（即由匀速加速观察者所感知的真空）可被用于实现量子Z门。一种两能级Unruh-DeWitt探测器被置于其基态和激发态叠加状态，经第二阶相互作用作用于真空后，将产生两光子辐射。我们推导了最终纠缠探测器-场态的精确解析形式，并表明该辐射是基于探测器初始态相位翻转的条件性产生——这是量子门操作的定义性特征。该过程从Minkowski真空中收获纠缠，产生跨因果不相连的Rindler平面间的光子对纠缠。这一工作重新阐释了加速引起的辐射，不再被视为热噪声，而是一种连贯的计算资源，为相对论量子信息提供了新的路径。