論文の概要: Dynamical multipartite entanglement in a generalized Tavis-Cummings model with XY spin interaction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.05841v1
• Date: Fri, 09 May 2025 07:23:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-12 20:40:10.183337
• Title: Dynamical multipartite entanglement in a generalized Tavis-Cummings model with XY spin interaction
• Title（参考訳）: XYスピン相互作用を持つ一般化Tavis-Cummingsモデルにおける動的多部絡み合い
• Authors: Yuguo Su, Zhijie Sun, Yiying Yan, Hengyan Wang, Junyan Luo, Tiantian Ying, Hongbin Liang, Yi-Xiao Huang,
• Abstract要約: 本稿では,XYスピン相互作用を導入した一般化されたTavis-Cummings(TC)モデルの動的多部交絡について述べる。 この結果から,TCモデルと中心スピンモデルとの深い関係が明らかとなり,動的多粒子絡みのより深い理解が可能となった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9335293350289312
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Multipartite entanglement is a long-term pursuit in the resource theory, offering a potential resource for quantum metrology. Here, we present the dynamical multipartite entanglement, which is in terms of the quantum Fisher information, of a generalized Tavis-Cummings (TC) model introducing the XY spin interaction. Since our model cannot be solved exactly, we theoretically derive and numerically examine the effective description of our model. By the Holstein-Primakoff transformation, we show the bridge from the generalized TC model to the central spin model. Furthermore, the reduced density matrix of the central spins is presented, which is the prerequisite for calculating multipartite entanglement. We also discuss the effect of the temperature, the coupling constant, and the magnetic field on the dynamical multipartite entanglement in the central spin model, where the central spin is initially unentangled. Strong coupling and low temperature are necessary conditions for a genuine multipartite entanglement in the XY model, and together with the magnetic field, they govern the modulation of both the entanglement period and amplitude. Our results unveil the deep link between the TC model and the central spin model, allowing for a better comprehension of their dynamical multipartite entanglement.
• Abstract（参考訳）: マルチパーティ・エンタングルメント(英: multipartite entanglement)は、量子力学の潜在的な資源を提供する資源理論における長期的追求である。 本稿では、XYスピン相互作用を導入した一般化されたTavis-Cummings(TC)モデルの量子フィッシャー情報の観点から、動的多部交絡について述べる。 我々のモデルは正確には解けないので、理論的にモデルの有効性を導出し、数値的に検証する。 Holstein-Primakoff変換により、一般化されたTCモデルから中心スピンモデルへのブリッジを示す。 さらに, 中心スピンの密度行列の低減について述べる。 また, 中心スピンが非絡み合っている中心スピンモデルにおいて, 温度, 結合定数, 磁場が動的多粒子絡み合に及ぼす影響についても検討した。 強い結合と低温は、XYモデルにおける真の多部絡み合いに必要な条件であり、磁場とともに、絡み合い周期と振幅の両方の変調を制御している。 この結果から,TCモデルと中心スピンモデルとの深い関係が明らかとなり,動的多粒子絡みのより深い理解が可能となった。

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