論文の概要: Generating Entanglement by Quantum Resetting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.07485v2
- Date: Mon, 24 Jul 2023 13:20:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-25 20:18:52.905181
- Title: Generating Entanglement by Quantum Resetting
- Title（参考訳）: 量子リセットによる絡み合いの生成
- Authors: Manas Kulkarni, Satya N. Majumdar
- Abstract要約: 我々は、ポアソン的リセットを受ける閉じた量子系を、初期状態に対して$r$のレートで考える。
量子リセットは相互作用する量子系の2つの部分間の絡み合いを高めるためのシンプルで効果的なメカニズムを提供する。
- 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: We consider a closed quantum system subjected to stochastic Poissonian
resetting with rate $r$ to its initial state. Resetting drives the system to a
nonequilibrium stationary state (NESS) with a mixed density matrix which has
both classical and quantum correlations. We provide a general framework to
study these NESS correlations for a closed quantum system with a general
Hamiltonian $H$. We then apply this framework to a simple model of a pair of
ferromagnetically coupled spins, starting from state $\mid\downarrow\downarrow
\rangle$ and resetting to the same state with rate $r$. We compute exactly the
NESS density matrix of the full system. This then provides access to three
basic observables, namely (i) the von Neumann entropy of a subsystem (ii) the
fidelity between the NESS and the initial density matrix and (iii) the
concurrence in the NESS (that provides a measure of the quantum entanglement in
a mixed state), as a function of the two parameters: the resetting rate and the
interaction strength. One of our main conclusions is that a nonzero resetting
rate and a nonzero interaction strength generates quantum entanglement in the
NESS (quantified by a nonzero concurrence) and moreover this concurrence can be
maximized by appropriately choosing the two parameters. Our results show that
quantum resetting provides a simple and effective mechanism to enhance
entanglement between two parts of an interacting quantum system.
- Abstract（参考訳）: 我々は、確率的ポアソニアンリセットを受ける閉量子系を、その初期状態に対して$r$で考える。
リセットは、古典的および量子的相関を持つ混合密度行列を持つ非平衡定常状態(NESS)にシステムを駆動する。
一般ハミルトニアン$H$の閉量子系に対するこれらのNESS相関を研究するための一般的な枠組みを提供する。
次に、このフレームワークを1対の強磁性結合スピンの単純なモデルに適用し、状態 $\mid\downarrow\downarrow \rangle$ から始まり、レート $r$ で同じ状態にリセットする。
システム全体の ness 密度行列を 正確に計算します
これにより、3つの基本的な可観測性、すなわち
(i)サブシステムのフォン・ノイマンエントロピー
(二)NESSと初期密度行列との間の忠実度
3) リセット率と相互作用強度の2つのパラメータの関数として、NESS(混合状態における量子エンタングルメントの尺度を提供する)における共起性(英語版)。
主な結論の1つは、非ゼロリセット速度と非ゼロ相互作用強度がNESSの量子絡み合い(非ゼロコンカレンスによって量子化される)を生じさせ、さらにこのコンカレンスを2つのパラメータを適切に選択することで最大化できるということである。
量子リセットは相互作用する量子系の2つの部分間の絡み合いを高めるためのシンプルで効果的なメカニズムを提供する。
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