“热纠缠”？——非平衡量子场论考察

在有限甚至高温下维持量子系统中的纠缠——所谓的“热纠缠”——的可能性具有明显的实际意义，但也需要更严密的理论审视。由于系统中的量子纠缠随时间演化并持续遭受环境退化，因此需要借助开放量子系统的非平衡描述。为识别可能允许“热纠缠”存在或不存在的关键问题与促成因素，我们对两个空间分离、耦合的振子在一个由有限温度标量场描述的共享浴中的模型进行了研究。从我们为简正模推导的朗之万方程以及由协方差矩阵构造的纠缠度量，我们考察了直接耦合、场诱导相互作用和有限分离对晚期纠缠结构的相互作用。我们表明振子间的耦合在中等温度下和有限分离上维持纠缠起关键作用。相反，振子间的场诱导相互作用作为一种非马尔可夫效应，在高温下变得非常无效。我们确定了纠缠消失的临界温度，其上限由约化振子系统质心模频率的倒数在主导阶界定，这一结果不出所料，排除了此类设置中的热纠缠。