論文の概要: The robustness of entanglement in non-Hermitian cavity optomechanical system even away from exceptional points

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.08123v1
• Date: Wed, 11 Dec 2024 06:18:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-12 14:01:56.107032
• Title: The robustness of entanglement in non-Hermitian cavity optomechanical system even away from exceptional points
• Title（参考訳）: 非エルミート空洞光学系における絡み合いのロバスト性
• Authors: Jia-Jia Wang, Yu-Hong He, Chang-Geng Liao, Rong-Xin Chen, Jacob A. Dunningham,
• Abstract要約: 量子物理学は、$mathcalPT$-symmetric である非エルミート的ハミルトニアンを考えることで複素領域に拡張することができる。 また,EPから遠ざかるパラメータ群において,突然の絡み合いの消失はEP($mathcalPT$-symmetric systemに類似した)で緩和できるが,また,絡み合いの回復は熱雑音に対して極めて堅牢であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.778721019132512
• License:
• Abstract: Quantum physics can be extended into the complex domain by considering non-Hermitian Hamiltonians that are $\mathcal{PT}$-symmetric. These exhibit exceptional points (EPs) where the eigenspectrum changes from purely real to purely imaginary values and have useful properties enabling applications such as accelerated entanglement generation and the delay of the sudden death of entanglement in noisy systems. An interesting question is whether similar beneficial effects can be achieved away from EPs, since this would extend the available parameter space and make experiments more accessible. We investigate this by considering the more general case of pseudo-Hermitian Hamiltonians where two-mode squeezing interactions are incorporated into a $\mathcal{PT}$-symmetric optomechanical system. The addition of squeezing is motivated by an attempt to extend the lifetime of the system's entanglement. We derive analytic expressions for the entanglement dynamics under noise-free conditions and present numerical simulations that include the effects of noise. Although we find that the two-mode squeezing interactions do not generally preserve the initial entanglement, rich dynamics are observed in both the pseudo-Hermitian and $\mathcal{PT}$-symmetric cases, including the sudden death and revival of entanglement under certain conditions. We find that the sudden disappearance of entanglement can be mitigated at EPs (similar to $\mathcal{PT}$-symmetric systems) but also show that the revival of entanglement is quite robust to thermal noise in a group of parameters away from the EPs. Our study extends our understanding of non-Hermitian systems and opens a new perspective for the development of quantum devices in non-Hermitian systems even away from EPs.
• Abstract（参考訳）: 量子物理学は、$\mathcal{PT}$-対称な非エルミート的ハミルトニアンを考えることで複素領域に拡張することができる。 これらは、固有スペクトルが純粋に現実から純粋に虚偽の値に変化する例外点(EP)を示し、ノイズ系におけるエンタングルメント生成の加速や突然のエンタングルメント死の遅延といった応用を可能にする有用な特性を持つ。 興味深い疑問は、可能なパラメータ空間を拡張し、実験をよりアクセスしやすくするため、同様の有益な効果がEPから得られるかどうかである。 2モードのスクイーズ相互作用を$\mathcal{PT}$-対称光学系に組み込む擬エルミート・ハミルトニアンのより一般的な場合を考えることでこれを考察する。 スクイーズの追加は、システムの絡み合いの寿命を延ばそうとする試みによって動機づけられる。 ノイズフリー条件下での絡み合いの力学解析式を導出し,ノイズの影響を含む数値シミュレーションを行う。 2モードのスクイージング相互作用は初期絡み合いを一般的に保存しないが、ある条件下での絡み合いの急激な死や復活を含む擬エルミートと$\mathcal{PT}$-対称のケースでリッチなダイナミクスが観察される。 遠絡の突然の消失はEP($\mathcal{PT}$-symmetric system)で緩和できるが、遠絡の回復はEPから離れたパラメータ群における熱雑音に対して非常に堅牢であることを示す。 我々は,非エルミート系の理解を深め,非エルミート系における量子デバイス開発への新たな視点をEPから遠ざかる。

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