論文の概要: Generation of quantum entanglement in superposed diamond spacetime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.00246v1
• Date: Tue, 31 Dec 2024 03:32:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-05 17:12:28.580633
• Title: Generation of quantum entanglement in superposed diamond spacetime
• Title（参考訳）: 重畳ダイヤモンド時空における量子絡み合いの生成
• Authors: Xiaofang Liu, Changjing Zeng, Jieci Wang,
• Abstract要約: 本稿では、重畳因果ダイヤモンド時空の枠組みを提案し、時空重畳の影響を受ける量子エンタングルメントの挙動を解析する。 この結果から,時空重畳の特性は,量子情報処理タスクを行う上で貴重な資源となることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3560462017582298
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• Abstract: A comprehensive study integrating the microscopic structure of spacetime and the principle of quantum superposition is capable of offering a fundamental bottom-up approach for understanding the quantum aspect of gravity. In this paper, we present a framework for the superposition causal diamond spacetime and analyze the behavior of quantum entanglement influenced by the spacetime superposition from the perspective of relativistic quantum information. For the first time, we combine the concept of spacetime superposition with causal diamonds and derive the analytical expression of the Unruh-diamond vacuum state for Dirac fields in the superposed causal diamond spacetime. Based on this, we analyze both initially correlated and uncorrelated modes in superposed and classical causal diamond spacetimes, and quantify how quantum thermal effects arising from spacetime structure alter entanglement. Our findings reveal that quantum entanglement degrades in classical diamond spacetime, while the superposing structure of spacetime generates additional entanglement resources between modes in superposed diamond spacetimes. From a quantum information perspective, our results suggest that the characteristics of spacetime superposition can serve as valuable resources for performing quantum information processing tasks.
• Abstract（参考訳）: 時空の顕微鏡構造と量子重ね合わせの原理を統合する包括的な研究は、重力の量子的側面を理解するための基本的なボトムアップアプローチを提供することができる。 本稿では、重畳因果ダイヤモンド時空の枠組みを提案し、相対論的量子情報の観点から、時空重畳の影響を受ける量子エンタングルメントの挙動を解析する。 初めて、時空重畳の概念と因果ダイヤモンドの概念を組み合わせて、重畳された因果ダイヤモンド時空におけるディラック場に対するアンルー・ダイアモンド真空状態の解析的表現を導出した。 これに基づいて、重畳されたダイヤモンドと古典的な因果ダイヤモンドの時空における初期相関モードと非相関モードの両方を分析し、時空構造から生じる量子熱効果がどのように絡み合いを変化させるかを定量化する。 その結果,古典的ダイヤモンド時空では量子エンタングルメントが劣化する一方,時空の重畳構造は重畳されたダイヤモンド時空ではモード間の新たなエンタングルメント資源を生成することがわかった。 量子情報の観点からは、時空重畳の特性が量子情報処理タスクの実行に有用な資源となることが示唆された。

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