論文の概要: Maximal steady-state entanglement in autonomous quantum thermal machines
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.01776v1
- Date: Wed, 3 Jan 2024 15:01:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-04 13:44:50.301480
- Title: Maximal steady-state entanglement in autonomous quantum thermal machines
- Title(参考訳): 自律量子熱機械における極大定常絡み合い
- Authors: Shishir Khandelwal, Bj\"orn Annby-Andersson, Giovanni Francesco
Diotallevi, Andreas Wacker, Armin Tavakoli
- Abstract要約: 我々は3つの対相互作用量子ビットからなる自律量子熱機械を考案し、そのうち2つは局所的に古典的な貯水池に結合する。
マシンは、タイムコヒーレントな制御、外部駆動、量子バスエンジニアリングを必要としないため、自律的に動作します。
この非平衡系は、2つの量子ビット間の最大絡み合い状態、あるいは実際には、系の暗黒状態として現れる任意の所望の純2量子絡み合い状態を決定論的に生成できることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.310620862420064
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We devise an autonomous quantum thermal machine consisting of three
pairwise-interacting qubits, two of which are locally coupled to separate
classical reservoirs. The machine operates autonomously, as it requires no
time-coherent control, external driving or quantum bath engineering, and is
instead propelled by a chemical potential bias between the reservoirs. Under
ideal conditions, we show that this out-of-equilibrium system can
deterministically generate a maximally entangled steady-state between two of
the qubits, or in fact, any desired pure two-qubit entangled state, emerging as
a dark state of the system. The entanglement production is also robust, such
that nearly-maximally-entangled states can be generated well-away from the
ideal regime of operation. Furthermore, we show that our machine architecture
can be generalised to a configuration with $2n-1$ qubits, in which only a
potential bias and two-body interactions are sufficient to generate genuine
multipartite maximally entangled steady states in the form of a W state of $n$
qubits.
- Abstract(参考訳): 我々は3つの対相互作用量子ビットからなる自律量子熱機械を考案し、そのうち2つは局所的に古典的な貯水池に結合する。
タイムコヒーレントな制御や外部駆動、量子バス工学などを必要としないため、機械は自律的に動作し、代わりに貯水池間の化学的ポテンシャルバイアスによって推進される。
理想的な条件下では、この非平衡系は、2つの量子ビットの間に最大に絡み合った状態が決定的に生成できること、あるいは実際には、系の暗黒状態として現れる任意の純粋な2量子絡み合った状態が示される。
絡み合い生成も堅牢であり、操作の理想的な状態からほぼ最大に絡み合った状態を生成することができる。
さらに、我々のマシンアーキテクチャは、2n-1$ qubitsの構成に一般化できることを示す。これは、潜在的なバイアスと2体相互作用だけで、W状態が$n$ qubitsの形で、真のマルチパーティライトの最大絡み合った定常状態を生成するのに十分である。
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