論文の概要: Accessible and inaccessible quantum coherence in relativistic quantum systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.02490v2
• Date: Thu, 5 May 2022 17:14:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-23 06:48:31.573631
• Title: Accessible and inaccessible quantum coherence in relativistic quantum systems
• Title（参考訳）: 相対論的量子系におけるアクセシブルで到達不能な量子コヒーレンス
• Authors: Saveetha Harikrishnan, Segar Jambulingam, Peter P. Rohde and Chandrashekar Radhakrishnan
• Abstract要約: 多粒子系の量子コヒーレンスは、一部のパーティが一様加速で動いているときに研究される。 これらの状態の量子コヒーレンスは無限加速の極限で消滅しない。 衛星ベースの量子通信とブラックホール物理学における潜在的な応用について論じる。
• 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 quantum coherence of a multipartite system is investigated when some of the parties are moving with uniform acceleration and the analysis is carried out using the single mode approximation. Due to acceleration the quantum coherence is divided into two parts as accessible and inaccessible coherence and the entire analysis has been carried out in the single-mode approximation. First we investigate tripartite systems, considering both GHZ and W-states. We find that the quantum coherence of these states does not vanish in the limit of infinite acceleration, rather asymptoting to a non-zero value. These results hold for both single- and two-qubit acceleration. In the GHZ and W-states the coherence is distributed as correlations between the qubits and is known as global coherence. But quantum coherence can also exist due to the superposition within a qubit, the local coherence. To study the properties of local coherence we investigate separable state. The GHZ state, W-state and separable states contain only one type of coherence. Next we consider the $W \bar{W}$ and star states in which both local and global coherences coexist. We find that under uniform acceleration both local and global coherence show similar qualitative behaviour. Finally we derive analytic expressions for the quantum coherence of N-partite GHZ and W-states for n < N accelerating qubits. We find that the quantum coherence of a multipartite GHZ state falls exponentially with the number of accelerated qubits, whereas for multipartite W-states the quantum coherence decreases only polynomially. We conclude that W-states are more robust to Unruh decoherence and discuss some potential applications in satellite-based quantum communication and black hole physics.
• Abstract（参考訳）: 多成分系の量子コヒーレンスを、一様加速度で移動している当事者の一部について検討し、単一モード近似を用いて解析を行う。 加速のため、量子コヒーレンスはアクセス可能でアクセス不能なコヒーレンスとして2つの部分に分けられ、全解析は単一モード近似で行われている。 まず,GHZとW状態を考慮した三部構造について検討する。 我々は、これらの状態の量子コヒーレンスが無限加速の限界において消滅せず、非ゼロ値に同調することを発見した。 これらの結果は1ビットと2ビットの加速を保っている。 ghzおよびw状態において、コヒーレンスは量子ビット間の相関として分布し、グローバルコヒーレンスとして知られている。 しかし、量子コヒーレンスも、量子ビット内の重ね合わせ、局所コヒーレンスによって存在する。 局所コヒーレンスの性質を研究するために, 分離状態について検討する。 GHZ状態、W状態、分離可能な状態は1種類のコヒーレンスしか含まない。 次に、局所的および大域的コヒーレンスが共存する$W \bar{W}$およびスター状態を考える。 局所的コヒーレンスと大域的コヒーレンスの両方の均一な加速の下では、同様の定性的挙動を示す。 最後に、n < N 加速量子ビットに対する N-粒子 GHZ と W-状態の量子コヒーレンスに関する解析式を導出する。 多成分のghz状態の量子コヒーレンスが加速量子ビット数で指数関数的に減少するのに対し、多成分のw状態の場合、量子コヒーレンスは多項式のみ減少する。 我々は、w状態はunruhデコヒーレンスより強固であると結論し、衛星ベースの量子通信やブラックホール物理学における潜在的な応用について論じる。

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