論文の概要: Entangled Unruh-DeWitt detectors amplify quantum coherence

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.14115v1
• Date: Tue, 17 Jun 2025 02:16:36 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-18 17:34:59.293339
• Title: Entangled Unruh-DeWitt detectors amplify quantum coherence
• Title（参考訳）: 量子コヒーレンスを増幅する絡み合ったUnruh-DeWitt検出器
• Authors: Shu-Min Wu, Yu-Xuan Wang, Wentao Liu,
• Abstract要約: 量子場と相互作用する一対の絡み合ったUnruh-DeWitt検出器間の量子コヒーレンスを、非摂動的アプローチを用いて探索する。 最大絡み合い状態の場合、結合強度の増大は検出器の初期量子コヒーレンスを高め、同時にその初期絡み合いを単調に減少させる。 非摂動相互作用によって、絡み合ったウンルー=デウィット検出器は、量子的絡み合いを低下させながら二重効果を増幅する量子コヒーレンスを示すことができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.476470705835427
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We explore the quantum coherence between a pair of entangled Unruh-DeWitt detectors, interacting with a quantum field, using a nonperturbative approach in a (3+1)-dimensional Minkowski spacetime with instantaneous switching ($\delta$-switching). It is intriguing to observe that for a maximally entangled state, increasing the coupling strength enhances the detectors' initial quantum coherence while simultaneously causing a monotonic decrease in their initial entanglement. This reveals a remarkable phenomenon: through nonperturbative interactions, entangled Unruh-DeWitt detectors can exhibit a dual effect-amplifying quantum coherence while degrading quantum entanglement. This finding stands in stark contrast to previous studies based on perturbative methods or Gaussian switching functions, which generally concluded that interactions between detectors and the field lead to a simultaneous degradation of quantum coherence and entanglement due to environmental decoherence. Notably, while initially separable detectors successfully harvest quantum coherence from the vacuum, entanglement extraction remains fundamentally prohibited. These contrasting behaviors underscore the fundamental distinction between coherence and entanglement as quantum resources, and highlight their complementary roles in field-detector interactions.
• Abstract（参考訳）: 一対の絡み合ったウンルー=デウィット検出器間の量子コヒーレンスを、(3+1)次元ミンコフスキー時空における非摂動的アプローチを用いて検討する(\delta$-switching)。 最大絡み合い状態においては、結合強度の増加は検出器の初期量子コヒーレンスを高め、同時にその初期絡み合いの単調な減少を引き起こすことを観察することは興味深い。 非摂動相互作用によって、絡み合ったウンルー=デウィット検出器は、量子的絡み合いを低下させながら二重効果を増幅する量子コヒーレンスを示すことができる。 この発見は、摂動法やガウススイッチング関数に基づく以前の研究とは対照的であり、一般的には検出器と磁場の間の相互作用は、環境デコヒーレンスによる量子コヒーレンスと絡み合いの同時劣化をもたらすと結論付けている。 特に、当初分離可能な検出器は真空から量子コヒーレンスを回収することに成功したが、絡み合い抽出は基本的に禁止されている。 これらの対照的な振る舞いは、量子資源としてのコヒーレンスと絡み合いの根本的な区別を強調し、場-検出器相互作用におけるそれらの相補的な役割を強調している。

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