論文の概要: Quantum correlations in the steady state of light-emitter ensembles from perturbation theory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.16824v2
• Date: Tue, 12 Mar 2024 18:11:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-14 17:27:39.642335
• Title: Quantum correlations in the steady state of light-emitter ensembles from perturbation theory
• Title（参考訳）: 発光アンサンブルの定常状態における量子相関 摂動理論
• Authors: Dolf Huybrechts and Tommaso Roscilde
• Abstract要約: 単一エミッターまたは2エミッター駆動を受ける発光器系では、U(1)限界から遠ざかる定常状態がスピンスクイーズを示す。 我々の主な成果は、単一エミッタまたは2エミッタ駆動を受ける発光器系において、U(1)限界から遠ざかる定常状態がスピンスクイーズを示すことである。
• 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 coupling of a quantum system to an environment leads generally to decoherence, and it is detrimental to quantum correlations within the system itself. Yet some forms of quantum correlations can be robust to the presence of an environment - or may even be stabilized by it. Predicting (let alone understanding) them remains arduous, given that the steady state of an open quantum system can be very different from an equilibrium thermodynamic state; and its reconstruction requires generically the numerical solution of the Lindblad equation, which is extremely costly for numerics. Here we focus on the highly relevant situation of ensembles of light emitters undergoing spontaneous decay; and we show that, whenever their Hamiltonian is perturbed away from a U(1) symmetric form, steady-state quantum correlations can be reconstructed via pure-state perturbation theory. Our main result is that in systems of light emitters subject to single-emitter or two-emitter driving, the steady state perturbed away from the U(1) limit generically exhibits spin squeezing; and it has minimal uncertainty for the collective-spin components, revealing that squeezing represents the optimal resource for entanglement-assisted metrology using this state.
• Abstract（参考訳）: 量子システムの環境への結合は一般にデコヒーレンスにつながり、システム内部の量子相関に有害である。 しかし、いくつかの形での量子相関は環境の存在に対して堅牢であり、あるいはそれによって安定化されることもある。 開量子系の定常状態が平衡熱力学状態とは大きく異なる可能性があることを考えると、それらを予測(単体理解)することは困難であり、その再構成には、数値的に非常にコストがかかるリンドブラッド方程式の数値解が必要である。 ここでは、自然崩壊する発光器のアンサンブルの高度に関係のある状況に注目し、ハミルトニアンがU(1)対称形式から遠ざかるたびに、定常量子相関は純状態摂動理論によって再構成可能であることを示す。 我々の主な成果は、単一エミッタまたは2エミッタ駆動を受ける発光器系において、U(1)限界から遠ざかる定常状態はスピンスクイーズ(スピンスクイーズ)を示す。

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