具有分束器、偶极-偶极与伊辛相互作用的多体混合量子系统的动力学

利用异质量子系统来实现高精度地存储、处理和传输信息的可能性，使它们成为量子通信中多任务处理的理想候选者。涉及明智选择、彼此增强的相互作用的合适量子系统，有潜力用于深入探测量子 regime。在此，我们利用这样一个混合二分量子模型，其中一个子系统由一对量子比特组成，另一个由一对振子组成，来研究纠缠动力学以及离散变量与连续变量之间的纠缠转移。我们的基本模型是标准双 Jaynes-Cummings 系统，已知其在适当条件下支持纠缠转移与纠缠突逝。在本工作中，我们将该模型推广以包含进一步与实验相关的相互作用，例如振子间的分束器型交换相互作用，以及量子比特间的偶极-偶极和伊辛型相互作用。我们在一般实验条件下从理论上考察了各种相互作用与初始振子态如何影响纠缠动力学。利用精确解析解，我们表明与分束器或偶极-偶极相互作用相比，伊辛相互作用除了能大幅缩减纠缠突逝的持续时间外，还可对纠缠突逝与突生以及这些现象 onset 的推迟产生显著的积极影响。