論文の概要: Environmentally Induced Entanglement -- Anomalous Behavior in the
Adiabatic Regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.04412v2
- Date: Tue, 20 Oct 2020 10:27:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-16 07:17:46.349206
- Title: Environmentally Induced Entanglement -- Anomalous Behavior in the
Adiabatic Regime
- Title（参考訳）: 環境負荷による絡み合い-断熱レジームにおける異常な挙動
- Authors: Richard Hartmann and Walter T. Strunz
- Abstract要約: 摂動的な体制では、システム力学に対する環境の影響は、ユニタリな貢献によって効果的に説明できる。
共振量子ビットの場合、断熱的な状態であっても、絡み合いのダイナミクスは環境誘起ハミルトニアン相互作用の影響を受けている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Considering two non-interacting qubits in the context of open quantum
systems, it is well known that their common environment may act as an
entangling agent. In a perturbative regime the influence of the environment on
the system dynamics can effectively be described by a unitary and a dissipative
contribution. For the two-spin Boson model with (sub-) Ohmic spectral density
considered here, the particular unitary contribution (Lamb shift) easily
explains the buildup of entanglement between the two qubits. Furthermore it has
been argued that in the adiabatic limit, adding the so-called counterterm to
the microscopic model compensates the unitary influence of the environment and,
thus, inhibits the generation of entanglement. Investigating this assertion is
one of the main objectives of the work presented here. Using the hierarchy of
pure states (HOPS) method to numerically calculate the exact reduced dynamics,
we find and explain that the degree of inhibition crucially depends on the
parameter $s$ determining the low frequency power law behavior of the spectral
density $J(\omega) \sim \omega^s e^{-\omega/\omega_c}$. Remarkably, we find
that for resonant qubits, even in the adiabatic regime (arbitrarily large
$\omega_c$), the entanglement dynamics is still influenced by an
environmentally induced Hamiltonian interaction. Further, we study the model in
detail and present the exact entanglement dynamics for a wide range of coupling
strengths, distinguish between resonant and detuned qubits, as well as Ohmic
and deep sub-Ohmic environments. Notably, we find that in all cases the
asymptotic entanglement does not vanish and conjecture a linear relation
between the coupling strength and the asymptotic entanglement measured by means
of concurrence. Further we discuss the suitability of various perturbative
master equations for obtaining approximate entanglement dynamics.
- Abstract（参考訳）: オープン量子システムにおける2つの非相互作用量子ビットを考えると、それらの共通環境が絡み合うエージェントとして働くことはよく知られている。
摂動環境において、システムダイナミクスに対する環境の影響は、ユニタリと散逸的貢献によって効果的に記述することができる。
ここで考慮される(サブ)オーミックスペクトル密度を持つ2スピンボソンモデルの場合、特定のユニタリ寄与(lambシフト)は、2つの量子ビット間の絡み合いの蓄積を簡単に説明できる。
さらに、断熱限界において、顕微鏡モデルにいわゆる反項を加えることで、環境のユニタリな影響を補正し、絡み合いの発生を抑制することが議論されている。
この主張を調査することは、ここで提示された仕事の主な目的の1つです。
純粋状態の階層(hops)法を用いて正確な還元ダイナミクスを数値計算し,スペクトル密度 $j(\omega) \sim \omega^s e^{-\omega/\omega_c}$ の低周波パワー法則挙動を決定するパラメータ $s$ に決定的に依存することを明らかにした。
驚くべきことに、共振量子ビットは、断熱的な状態でも(非常に大きい$\omega_c$)、エンタングルメントダイナミクスは、環境によって引き起こされたハミルトニアンの相互作用に影響される。
さらに,このモデルについて詳細に検討し,様々な結合強度の正確な絡み合いのダイナミクスを提示し,共振と変形した量子ビットを区別し,OhmicおよびDeep Sub-Ohmic環境について検討した。
特に、すべての場合において、漸近エンタングルメントは消滅せず、コンカレンスによって測定された結合強度と漸近エンタングルメントの線形関係を推測する。
さらに,様々な摂動マスター方程式の近似エンタングルメントダイナミクスを得るための適合性について考察する。
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