场论视角下量子纠缠的时空依赖性

我们考虑了静止且相距 $d$ 的两个 Unruh-DeWitt 探测器之间的纠缠动力学。这个简单模型在量子场论中经过适当分析后，展现出许多有趣的方面，并有助于消除对纠缠动力学的一些误解。我们发现，在稳定区间内量子纠缠存在空间依赖性，这是由于两个探测器经历的真空涨落的相位差，以及一个探测器对另一个探测器的反作用所产生的相互影响的干涉所致。当两个初始纠缠的探测器仍在彼此的光锥之外时，纠缠随时间振荡，其振幅依赖于空间间距 $d$。当两个探测器开始有因果接触时，相对纠缠度（与空间无穷远处的相比）的干涉图样发展出对 $d$ 的参数依赖性。在那些具有较强相对纠缠度的间距 $d$ 处，分离的探测器享有更长的解纠缠时间。在弱耦合和大间距情况下，探测器在后期总会发生解纠缠。对于足够小的 $d$，即使两个探测器最初处于可分态，它们也可以具有残余纠缠；而对于稍大一些的 $d$，则可能存在由相互影响产生的瞬态纠缠。然而，对于初始可分态，我们没有看到光锥外产生纠缠的证据。