論文の概要: Gaussian quantum steering in a nondegenerate three-level laser
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04942v1
- Date: Fri, 8 Dec 2023 10:17:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-11 15:22:35.880793
- Title: Gaussian quantum steering in a nondegenerate three-level laser
- Title（参考訳）: 非縮退3レベルレーザーにおけるガウス量子ステアリング
- Authors: Benachir Boukhris, Ahmed Tirbiyine and Jamal El Qars
- Abstract要約: ステアリングは非分離性量子相関の一種であり、その固有の非対称な特徴はベル非局所性と絡み合いを区別する。
本稿では, 2モードのガウス状態において, 2モードの真空貯留層に結合したハトバロ_c_1c_2$%の量子ステアリングについて検討する。
- 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: Steering is a type of nonseparable quantum correlation, where its inherent
asymmetric feature makes it distinct from Bell-nonlocality and entanglement. In
this paper, we investigate quantum steering in a two-mode Gaussian state $%
\hat{\varrho}_{c_{1}c_{2}}$ coupled to a two-mode vacuum reservoir. The mode
$c_{1}$($c_{2}$) is emitted during the first(second) transition of a
nondegenerate three-level cascade laser. By means of the master equation of the
state $\hat{\varrho}_{c_{1}c_{2}}$, we derive analytical expression of the
steady-state covariance matrix of the modes $c_{1}$ and $c_{2}$. Using
realistic experimental parameters, we show that the state $\hat{\varrho}%
_{c_{1}c_{2}}$ can exhibit asymmetric steering. Furthermore, by an appropriate
choice of the physical parameters of the state $\hat{\varrho}% _{c_{1}c_{2}}$,
we show that one-way steering can be achieved. Essentially, we demonstrate that
one-way steering can, in general, occur only from $% c_{1}\rightarrow c_{2}$.
Besides, we perform a comparative study between the steering of the two laser
modes and their Gaussian R\'{e}nyi-2 entanglement. As results, we found that
the entanglement and steering behave similarly in the same circumstances, i.e.,
both of them decay under dissipation effect, moreover, they can be well
enhanced by inducing more and more quantum coherence in the state
$\hat{\varrho}_{c_{1}c_{2}}$% . In particular, we found that the steering
remains always less than the Gaussian R\'{e}nyi-2 entanglement.
- Abstract（参考訳）: ステアリングは非分離性量子相関の一種であり、その固有の非対称な特徴はベル非局所性と絡み合いを区別する。
本稿では, 2モードのガウス状態における量子ステアリングを, 2モードの真空貯水池に結合した$% \hat{\varrho}_{c_{1}c_{2}}$で検討する。
モード$c_{1}$($c_{2}$)は、非退化3レベルカスケードレーザーの第一(第二)遷移中に放出される。
状態 $\hat{\varrho}_{c_{1}c_{2}}$ のマスター方程式により、モード $c_{1}$ と $c_{2}$ の定常共分散行列の解析式を導出する。
現実的な実験パラメータを用いて、状態 $\hat{\varrho}% _{c_{1}c_{2}}$ が非対称なステアリングを示すことを示す。
さらに、状態 $\hat{\varrho}% _{c_{1}c_{2}}$ の物理的パラメータの適切な選択により、一方方向の操舵が可能であることを示す。
基本的に、一方方向ステアリングは一般に、c_{1}\rightarrow c_{2}$%からしか発生しない。
さらに、2つのレーザーモードのステアリングとガウスR\'{e}nyi-2エンタングルメントの比較研究を行った。
結果として、エンタングルメントとステアリングは同じ状況で同じように振る舞うこと、すなわち、両者が散逸効果の下で崩壊すること、さらに、状態 $\hat{\varrho}_{c_{1}c_{2}}$% でより多くの量子コヒーレンスを誘導することによって、よりよく拡張できることが判明した。
特に、ステアリングは常にガウス R\'{e}nyi-2 の絡み合いよりも小さいことが判明した。
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