論文の概要: Exchange-Mediated Mutual Correlation and Dephasing in Free-Electron and
Light Interactions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.07439v2
- Date: Sun, 28 Feb 2021 17:20:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-11 02:30:06.472600
- Title: Exchange-Mediated Mutual Correlation and Dephasing in Free-Electron and
Light Interactions
- Title（参考訳）: 自由電子・光相互作用における交換媒介相互相関と強調
- Authors: Nahid Talebi and Iva B\v{r}ezinov\'a
- Abstract要約: 絡み合いなどの量子粒子間の相関は、計算アルゴリズムの高速化やセキュアな暗号の実現に利用することができる。
交換項は2つのスピン関連電子間の情報伝達において重要な役割を果たすことを示す。
本研究は,フェミオン性物質-波干渉測定実験を促進する可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The quantum world distinguishes itself from the classical world by being
governed by probability amplitudes rather than probabilities. On a
single-particle level, quantum phases can be manipulated leading to observable
interference patterns that can be used as a probe e.g. in matter wave
microscopy. But the quantum world bears even more fascinating effects when it
comes to the interplay between more than one particle. Correlations between
quantum particles such as entanglement can be exploited to speed up
computational algorithms or enable secure cryptography. Here, we propose and
numerically explore a thought experiment to address the question whether
quantum correlations between particles can be used in matter wave microscopy.
Specifically, we address the following questions: How can information be
transferred between two mutually spin-correlated free-electron wavepackets? Can
Coulomb and exchange correlations be linked to the decoherence mechanism of
matter waves? Using a time-dependent Hartree-Fock algorithm, we will show that
the exchange term has a substantial role in transferring the information
between two mutually spin-correlated electrons, whereas the Hartree potential
(or mean-field Coulomb potential) dominates the dephasing on a single-particle
level. Our findings might facilitate fermionic matter-wave interferometry
experiments in which it is possible to retrieve information about non-classical
correlations and the mechanism of decoherence in open versus closed quantum
systems.
- Abstract（参考訳）: 量子世界は確率よりも確率振幅によって支配されることによって、古典世界と自分を区別する。
単一粒子レベルでは、量子相は、例えば物質波顕微鏡においてプローブとして使用できる観測可能な干渉パターンへと導かれる。
しかし量子世界は、複数の粒子間の相互作用に関してさらに魅力的な効果を持っている。
絡み合いなどの量子粒子間の相関は、計算アルゴリズムの高速化やセキュアな暗号の実現に利用することができる。
本稿では,粒子間の量子相関を物質波顕微鏡に応用できるのかという問いに対して,思考実験を提案し,数値的に検討する。
相互にスピン相関する2つの自由電子波束間で情報を転送するには、どうすればよいのか?
クーロンと交換相関は物質波のデコヒーレンス機構と結びつくことができるか?
時間依存型ハートリー・フォックアルゴリズムを用いて、交換項が2つのスピン関連電子間の情報を伝達する上で重要な役割を担っているのに対し、ハートリーポテンシャル(平均場クーロンポテンシャル)は1粒子レベルでのデフォーカスを支配していることを示す。
本研究は,非古典的相関情報やオープン量子系とクローズド量子系におけるデコヒーレンス機構を検索可能なフェルミオン物質-波動干渉実験の促進に寄与する。
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