論文の概要: Efficient and controlled symmetric and asymmetric Bell-state transfers in a dissipative Jaynes-Cummings model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.10812v2
• Date: Tue, 25 Mar 2025 15:20:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-26 20:13:43.118516
• Title: Efficient and controlled symmetric and asymmetric Bell-state transfers in a dissipative Jaynes-Cummings model
• Title（参考訳）: 散逸的Janes-Cummingsモデルにおける効率的かつ制御された対称および非対称なベル状態転移
• Authors: Qi-Cheng Wu, Yu-Liang Fang, Yan-Hui Zhou, Jun-Long Zhao, Yi-Hao Kang, Qi-Ping Su, Chui-Ping Yang,
• Abstract要約: 非エルミート系(NH)における例外点(EP)を囲むことで、非対称かつ対称な状態移動を達成することができる。 システムパラメータの変調により, 効率的かつ制御された対称および非対称なベル状態遷移を示す。 NH系における非対称状態伝達の実装にはEPの存在は不可欠ではない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3926357402982764
• License:
• Abstract: Realizing efficient and controlled state transfer is necessary for implementing a wide range of classical and quantum information protocols. Recent studies have demonstrated that both asymmetric and symmetric state transfer can be achieved by encircling an exceptional point (EP) in non-Hermitian (NH) systems. However, the application of this phenomenon has been restricted to scenarios where an EP exists in single-qubit systems and is associated with a specific type of dissipation. In this work, we demonstrate efficient and controlled symmetric and asymmetric Bell-state transfers by modulating system parameters within a Jaynes-Cummings model while accounting for atomic spontaneous emission and cavity decay. The effective suppression of nonadiabatic transitions enables a symmetric exchange of Bell states irrespective of the encircling direction. Furthermore, we report a counterintuitive finding: the presence of an EP is not indispensable for implementing asymmetric state transfers in NH systems. We achieve perfect asymmetric Bell-state transfers even in the absence of an EP, by dynamically orbiting around an approximate EP. Our work presents an approach to effectively and reliably manipulate entangled states with both symmetric and asymmetric characteristics, through the dissipation engineering in NH systems.
• Abstract（参考訳）: 様々な古典的および量子的情報プロトコルを実装するためには、効率的かつ制御された状態転送を実現する必要がある。 近年の研究では、非エルミチアン (NH) 系において例外点 (EP) を囲むことで、非対称状態移動と対称状態移動の両方が達成可能であることが示されている。 しかし、この現象の応用は、EPが単一量子系に存在するシナリオに限られており、特定の種類の散逸と関連付けられている。 本研究では,Jaynes-Cummingsモデルにおいて,原子自然放出と空洞崩壊を考慮したシステムパラメータを変調することにより,効率よく制御された対称および非対称なベル状態遷移を示す。 非断熱遷移の効果的な抑制は、周囲の方向に関係なくベル状態の対称な交換を可能にする。 さらに,非対称な状態伝達をNH系に実装するにはEPの存在が不可欠ではない,という直感的な発見を報告する。 我々は、近似EPの周囲を動的に周回することで、EPがなくても完全な非対称なベル状態移動を達成する。 本研究は, NH系における散逸工学を通して, 対称特性と非対称特性の両立状態の効果的かつ確実な操作方法を提案する。

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