Collapse and revival of entanglement between qubits coupled to a spin coherent state

我们扩展了对 Jaynes-Cummings 模型的研究，该模型涉及一对相同的二能级原子（或量子比特）与单模量子化场相互作用。我们研究了用由 N 个量子比特（或自旋-1/2 粒子）组成的复合自旋替代辐射场模所产生的效应。该模型与超导电路 QED、离子阱和分子系统中的物理实现相关。对于复合自旋被制备在自旋相干态的情况，我们证明了此设置在时间演化、吸引子态，特别是两个量子比特间纠缠的崩塌与 revival 方面，与量子比特-场模型具有相似性。我们通过考虑量子比特非理想性带来的效应扩展了分析。我们考虑了场模和复合自旋两种情况下，两个量子比特的偶极相互作用强度存在差异（或“失配”）。为了处理这种失配导致的退相干，我们随后用不同宽度的分布对该耦合强度差异进行平均。我们证明，在场模和复合自旋两种情形下，增加“误差”分布的宽度都会增强对耦合系统相干动力学的抑制，包括量子比特间纠缠的崩塌与 revival。