加速单量子比特耦合费米子旋子场的跃迁速率及其应用

在本工作中，我们研究了均匀加速的单个量子比特与费米子旋子场之间的相互作用。我们考虑了无质量和有质量的费米子旋子场。当中，量子比特与场之间的相互作用在有限时间内进行，并通过扰动理论进行演化。该方法产生跃迁概率速率，我们随后评估了最初准备在量子比特态中的 Unruh-DeWitt (UDW) 检测器的量子相干性。我们的发现表明，UDW 检测器在与费米子场耦合时作出更大的响应，因此，对于费米子情况下的量子相干性（即便是标量场的情况下的量子比特线性耦合的情况）会快速退化。更进一步地，分析表明，粒子质量在 Unruh 诱导的退相干作用中发挥保护作用；当静止质能相当于检测器能级间距时，检测器的激发概率和响应会降低，这导致量子相干性退化在加速量子系统中的缓解。