多磁子态的宏观纠缠
量子物理
2009-11-10 v2 统计力学
摘要
我们研究了一维N自旋系统(N>>1)各种纯态的宏观纠缠。这里,若一量子态是宏观可区分态的叠加,则称其为宏观纠缠的。为判断一般态中是否隐藏此类叠加,我们使用一个本质唯一的指标p:纯态若p=2则为宏观纠缠的,而若p<2则可能纠缠但非宏观纠缠。该指标与态的稳定性直接相关。我们计算了以不同密度和波数激发磁子的各种态的指标p。我们发现宏观纠缠态(p=2)以及p=1的态。前者是不稳定的,即它们对某些局域测量不稳定。另一方面,后者是稳定的,即它们对局域测量稳定,且在任何弱经典噪声下其退相干率不超过O(N)。作为比较,我们还计算了由N/2个自旋组成的子系统的冯·诺依曼熵S(N)作为二分纠缠的度量。我们发现某些p=1态的S(N)与最大值N/2同量级。另一方面,具有p=2的宏观纠缠态的S(N)小至O(log N)<< N/2。因此,较大的S(N)并不意味着更大的不稳定性。我们还指出这些结果与相互作用多玻色子的结果类似。此外,讨论了以p或S(N)度量的巨大纠缠的起源,认为其源于磁子的空间传播。
引用
@article{arxiv.quant-ph/0405173,
title = {Macroscopic entanglement of many-magnon states},
author = {Tomoyuki Morimae and Ayumu Sugita and Akira Shimizu},
journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0405173},
year = {2009}
}
备注
30 pages, 5 figures. The manuscript has been shortened and typos have been fixed. Data points of figures have been made larger in order to make them clearly visible