論文の概要: Gaussian Rényi-2 correlations in a nondegenerate three-level laser

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.06556v1
• Date: Sat, 11 Jan 2025 14:33:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-14 14:23:41.381696
• Title: Gaussian Rényi-2 correlations in a nondegenerate three-level laser
• Title（参考訳）: 非縮退型3レベルレーザーにおけるガウスレニー2相関
• Authors: Jamal El Qars,
• Abstract要約: 2モードのガウス状態$_AB$における絡み合いと量子不協和の解析を行う。 我々は、より量子コヒーレンスを誘導することにより、絡み合いと不協和の両方を発生・拡張できることを示した。 その結果,非縮退型3レベルレーザーは量子情報処理に有用な資源である可能性が示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Quantum correlation is a key component in various quantum information processing tasks. Decoherence process imposes limitations on achieving these quantum tasks. Therefore, understanding the behavior of quantum correlations in dissipative-noisy systems is of paramount importance. Here, on the basis of the Gaussian R\'{e}nyi-2 entropy, we analyze entanglement and quantum discord in a two-mode Gaussian state $\rho_{AB}$. The mode $A$($B$) is generated within the first(second) transition of a nondegenerate three-level cascade laser. Using realistic experimental parameters, we show that both entanglement and discord could be generated and enhanced by inducing more quantum coherence. Under thermal noise, entanglement is found more fragile having a tendency to disappear rapidly. While, quantum discord exhibits a freezing behavior, where it can be captured within a wide range of temperature. Surprisingly, we find that entanglement can exceed quantum discord in contrary to the expectation based on the assumption that the former is only a part of the later. Finally, we show numerically as well as analytically that optimal quantum discord can be captured by performing Gaussian measurements on mode $B$. The obtained results suggest that nondegenerate three-level lasers may be a valuable resource for some quantum information tasks, especially, for those do not require entanglement.
• Abstract（参考訳）: 量子相関は、様々な量子情報処理タスクにおいて重要な要素である。 デコヒーレンスプロセスはこれらの量子タスクの達成に制限を課す。 したがって、散発雑音系における量子相関の挙動を理解することが最重要となる。 ここでは、ガウスR\'{e}nyi-2エントロピーに基づいて、2モードガウス状態$\rho_{AB}$における絡み合いと量子不協和を分析する。 モード$A$($B$)は、非退化三段カスケードレーザーの第1(第2)遷移内で生成される。 現実的な実験パラメータを用いて、より量子コヒーレンスを誘導することにより、絡み合いと不協和の両方を発生・拡張できることを示す。 熱雑音下では、絡み合いはより脆弱で、急速に消失する傾向にある。 一方、量子不協和音は凍った挙動を示し、そこでは幅広い温度で捕獲することができる。 意外なことに、前者は後者の一部に過ぎないという仮定に基づく期待に反して、絡み合いは量子不協和を超える可能性がある。 最後に、モデム$B$でガウス測度を実行することにより、最適量子不協和を捉えることができることを数値的にも解析的にも示している。 得られた結果から,非縮退型3レベルレーザーは量子情報処理,特に絡み合いを必要としないものにとって貴重な資源である可能性が示唆された。

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