論文の概要: Generation of two-giant-atom entanglement in waveguide-QED systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.08108v1
• Date: Wed, 16 Aug 2023 02:43:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-17 15:01:52.130243
• Title: Generation of two-giant-atom entanglement in waveguide-QED systems
• Title（参考訳）: 導波路qed系における二次元原子の絡み合いの発生
• Authors: Xian-Li Yin, Jie-Qiao Liao
• Abstract要約: 一次元導波路に結合した2つの巨大原子間の量子絡み合いの発生について検討する。 特に、ネスト結合の最大絡み合いは、分離結合とブレイド結合の約1桁大きい。 この研究は、巨大原子導波路-QED系に基づく量子ネットワークにおける原子エンタングルメントの生成と制御に利用することができる。
• 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 study the generation of quantum entanglement between two giant atoms coupled to a one-dimensional waveguide. Since each giant atom interacts with the waveguide at two separate coupling points, there exist three different coupling configurations in the two-atom waveguide system: the separated, braided, and nested couplings. Within the Wigner-Weisskopf framework for single coupling points, the quantum master equations governing the evolution of the two giant atoms are obtained. For each coupling configuration, the entanglement dynamics of the two giant atoms is studied, including the cases of two different atomic initial states: single- and double-excitation states. It is shown that the generated entanglement depends on the coupling configuration, phase shift, and atomic initial state. For the single-excitation initial state, there exists steady-state entanglement for these three couplings due to the appearance of the dark state. For the double-excitation initial state, an entanglement sudden birth is observed via adjusting the phase shift. In particular, the maximal entanglement for the nested coupling is about one order of magnitude larger than those of separate and braided couplings. In addition, the influence of the atomic frequency detuning on the entanglement generation is studied. This work can be utilized for the generation and control of atomic entanglement in quantum networks based on giant-atom waveguide-QED systems, which have wide potential applications in quantum information processing.
• Abstract（参考訳）: 一次元導波路に結合した2つの巨大原子間の量子絡み合いの発生について検討する。 それぞれの巨大原子が2つの異なる結合点で導波路と相互作用するため、2つの原子導波路系には3つの異なる結合構造が存在する。 単一結合点に対するウィグナー・ワイスコプフフレームワーク内では、2つの巨大原子の進化を管理する量子マスター方程式が得られている。 各結合構成について、単一励起状態と二重励起状態の2つの異なる原子初期状態を含む2つの巨大原子の絡み合いダイナミクスを研究する。 生成した絡み合いは結合構成、位相シフト、原子初期状態に依存することが示されている。 単一励起初期状態に対して、これら3つのカップリングには、暗黒状態の出現による定常状態の絡み合いが存在する。 二重励起初期状態において、位相シフトを調整することにより、絡み合い突然の出生が観察される。 特に、ネストカップリングの最大絡み合いは、分離されたカップリングと組み合わされたカップリングのものよりも約1桁大きい。 さらに,原子周波数デチューニングが絡み合い発生に及ぼす影響について検討した。 この研究は、量子情報処理に広く応用可能な巨大原子導波路-qed系に基づく量子ネットワークにおける原子絡みの発生と制御に利用できる。

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