論文の概要: Extreme depolarization for any spin

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.11680v2
• Date: Fri, 4 Mar 2022 17:14:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-25 21:03:02.401423
• Title: Extreme depolarization for any spin
• Title（参考訳）: スピンの極端脱分極
• Authors: J\'er\^ome Denis and John Martin
• Abstract要約: 任意のスピン量子数$j$の量子スピンの偏極、等方性と異方性の両方について研究する。 スーパーデコヒーレンスと絡み合いの正確な関係を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The opportunity to build quantum technologies operating with elementary quantum systems with more than two levels is now increasingly being examined, not least because of the availability of such systems in the laboratory. It is therefore essential to understand how these single systems initially in highly non-classical states decohere on different time scales due to their coupling with the environment. In this work, we consider the depolarization, both isotropic and anisotropic, of a quantum spin of arbitrary spin quantum number $j$ and focus on the study of the most superdecoherent states. We approach this problem from the perspective of the collective dynamics of a system of $N=2j$ constituent spin-$1/2$, initially in a symmetric state, undergoing collective depolarization. This allows us to use the powerful language of quantum information theory to analyze the fading of quantum properties of spin states caused by depolarization. In this framework, we establish a precise link between superdecoherence and entanglement. We present extensive numerical results on the scaling of the entanglement survival time with the Hilbert space dimension for collective depolarization. We also highlight the specific role played by anticoherent spin states and show how their Markovian isotropic depolarization alone can lead to the generation of bound entangled states.
• Abstract（参考訳）: 2段階以上の基本量子システムで動作する量子技術を構築する機会は、特に実験室でそのようなシステムが利用可能であることから、現在ますます検討されている。 したがって、これらの単一システムは最初、環境との結合のため、異なる時間スケールで非古典的な状態にあるのかを理解することが不可欠である。 本研究では、任意のスピン量子数 $j$ の量子スピンの等方性と異方性の両方の脱分極を考察し、最も超共役状態の研究に焦点をあてる。 我々はこの問題を、N=2j$成分スピン-1/2$の系の集合力学の観点からアプローチし、当初は対称状態であり、集団分極を行う。 これにより、量子情報理論の強力な言語を用いて、脱分極によるスピン状態の量子特性の減衰を分析することができる。 この枠組みではスーパーデコヒーレンスと絡み合いの正確なリンクを確立する。 集団分極のためのヒルベルト空間次元による絡み合い生存時間のスケーリングに関する広範な数値的な結果を示す。 また, 反コヒーレントスピン状態が果たす特定の役割を強調し, マルコフの等方性脱分極が結合したエンタングル状態の生成にどのようにつながるかを示す。

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