論文の概要: Quantum entanglement and Einstein-Podolsky-Rosen steering in ultrastrongly light-matter coupled system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.08188v1
- Date: Tue, 13 May 2025 02:54:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-14 20:57:54.400661
- Title: Quantum entanglement and Einstein-Podolsky-Rosen steering in ultrastrongly light-matter coupled system
- Title（参考訳）: 超強光物質結合系における量子絡みとアインシュタイン-ポドルスキー-ローゼン操舵
- Authors: Yu-qiang Liu, Shan Sun, Yi-jia Yang, Zheng Liu, Xingdong Zhao, Zunlue Zhu, Wuming Liu, Chang-shui Yu,
- Abstract要約: 本研究は、量子エンタングルメントの工学的スキームと、ガウス測度を用いたアインシュタイン-ポドルスキー-ローゼンステアリングを示す。
量子相関、特に量子エンタングルメントとEPRステアリングを基底状態で調べることから始める。
低い光周波数は量子エンタングルメントとEPRステアリングの両方を強化する。
我々の発見は、量子情報処理のさらなる研究を促す可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.9007092606116305
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This work presents a scheme for engineering quantum entanglement and Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) steering with Gaussian measurements based on the quantum Hopfield model that incorporates a common thermal reservoir. We begin by examining quantum correlations, specifically quantum entanglement and EPR steering, in the ground state. These quantum correlations primarily stem from squeezing interactions in weak and normal strong coupling regimes. As the coupling strength increases, especially upon entering the ultrastrong coupling regime, the correlations emerge from the combined effect of squeezing and mix-mode interactions. Importantly, this scenario enables the realization of two-way EPR steering. Moreover, lower optical frequencies enhance both quantum entanglement and EPR steering. Further, when considering thermal effects, the ultrastrong and deep strong coupling regimes, paired with lower optical frequencies, lead to improved entanglement. The one-way EPR steering for resonant case can be effectively controlled in the ultrastrong and deep strong coupling regimes which originates from the asymmetry of subsystem and reservoir coupling induced by the diamagnetic term. Additionally, one-way EPR steering can also be produced for nonresonant case. In this case, the asymmetry of the subsystem and reservoir originates from the combined effect of nonresonant frequencies and diamagnetic term. Our findings have the potential to inspire further research into quantum information processing that leverages light-matter entanglement and EPR steering.
- Abstract（参考訳）: この研究は、量子エンタングルメントとアインシュタイン・ポドルスキー・ローゼン(EPR)による、共通の熱貯水池を含む量子ホップフィールドモデルに基づくガウス測度による操舵の手法を提案する。
量子相関、特に量子エンタングルメントとEPRステアリングを基底状態で調べることから始める。
これらの量子相関は主に弱い強い結合状態と通常の強い結合状態におけるスクイーズ相互作用に由来する。
結合強度が増大するにつれて、特に超強結合状態に入ると、スクイーズ相互作用と混合モード相互作用の複合効果から相関が生じる。
重要なことに、このシナリオは双方向のEPRステアリングの実現を可能にする。
さらに、低い光周波数は量子エンタングルメントとEPRステアリングの両方を強化する。
さらに、熱効果を考慮すると、より低い光周波数と組み合わせた超強結合系と深い強結合系が絡み合いを改善した。
共振器ケースの一方方向EPRステアリングは、サブシステムの非対称性と磁気的項によって誘導される貯水池結合から生じる超強強結合状態において効果的に制御できる。
また、非共鳴の場合にも片方向のEPRステアリングが可能である。
この場合、サブシステムと貯水池の非対称性は、非共鳴周波数と反磁性項の組合せ効果から生じる。
我々の発見は、光物質の絡み合いとEPRステアリングを利用した量子情報処理のさらなる研究を促す可能性がある。
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