非马尔可夫浴中两量子比特纠缠的生与灭
量子物理
2023-11-21 v2
摘要
我们分析了耦合到线性振子链的两个量子比特之间量子关联的动力学。该链介导量子比特间的相互作用并充当非马尔可夫库。当链的初始态为高斯态时,该模型可解析求解。我们研究了从可分离态出发、并假定链谱有能隙且链初始处于热态时量子比特纠缠度(concurrence)的动力学。我们识别出三种相关 regime,取决于量子比特-链耦合强度相对于能隙的大小。它们是:(i) 弱耦合 regime,其中量子比特在渐近态下纠缠;(ii) 强耦合 regime,其中纠缠度可呈现崩塌随后以指数衰减振幅复苏;(iii) 热阻尼 regime,其中纠缠度因链的热激发而迅速消失。在所有情况下,若产生纠缠,都发生在经过有限时间之后。该时间尺度随量子比特间距指数依赖,并由链的光谱性质决定。另一方面,纠缠的不可逆衰减是由于与链耦合引起的耗散效应,并由链与量子比特间耦合强度控制。本研究揭示了非马尔可夫浴中产生纠缠的基本机制,并有助于识别实现开放系统量子相干动力学的关键资源。
引用
@article{arxiv.2303.13301,
title = {Rise and fall of entanglement between two qubits in a non-Markovian bath},
author = {Sayan Roy and Christian Otto and Raphaël Menu and Giovanna Morigi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.13301},
year = {2023}
}
备注
To appear in Phys. Rev. A