論文の概要: High entanglement regimes in the Weisskopf-Wigner theory for spontaneous decay

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.19979v1
• Date: Mon, 26 May 2025 13:37:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-27 16:58:43.470092
• Title: High entanglement regimes in the Weisskopf-Wigner theory for spontaneous decay
• Title（参考訳）: 自然崩壊に対するWeisskopf-Wigner理論における高絡み合い則
• Authors: J. C. C. Capella, A. Fonseca, Pablo L. Saldanha, D. Felinto,
• Abstract要約: 光の空間モードと外部原子自由度を考慮したWeisskopf-Wigner形式を概観する。 原子-光子系の運動量変数に符号化された絡み合いを定量化するために純度計算を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this work we review the Weisskopf-Wigner formalism for spontaneous emission considering the spatial modes of light as well as external atomic degrees of freedom which we introduce in the theory by modeling the atom as a wavepacket in momentum space with a given initial uncertainty. We perform a purity calculation in order to quantify the entanglement encoded in the momentum variables of the atom-photon system. Our purity calculations reveal two high entanglement regimes depending on the initial atomic momentum uncertainty: $1)$ the Recoil entanglement regime (which arises in the small momentum uncertainty region) where recoil effects dominate the mechanisms that originate entanglement, and $2)$ the Doppler entanglement regime (in the large momentum uncertainty region) where homogeneous Doppler shifts in the emitted photon's frequency play the fundamental part in the build up of quantum correlations in the system. Physical considerations are made to explain the nature of each entanglement regime as well as provide their respective thresholds.
• Abstract（参考訳）: 本研究では、光の空間モードと外部原子自由度を考慮した自然放出に関するWeisskopf-Wigner形式について、初期不確実性のある運動量空間における波束として原子をモデル化することにより、理論に導入する。 原子-光子系の運動量変数に符号化された絡み合いを定量化するために純度計算を行う。 我々の純度計算では、初期原子運動量不確実性に依存する2つの高い絡み合い機構が示される: 1) 反コイルエンタングルメント機構(小さな運動量不確実性領域で生じる) 2) ドップラーエンタングルメント機構(大きな運動量不確実性領域で起こる) 2) ドップラーエンタングルメント機構(大きな運動量不確実性領域で起こる) 放出された光子の周波数の均一なドップラーシフトが、系の量子相関の形成の基本的な部分である。 各絡み合い体制の性質を説明するとともに、それぞれのしきい値を与えるための物理的考察がなされている。

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