論文の概要: Entanglement harvesting and curvature of entanglement: A modular operator approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.12497v1
- Date: Sun, 17 Aug 2025 20:55:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-19 14:49:10.804515
- Title: Entanglement harvesting and curvature of entanglement: A modular operator approach
- Title（参考訳）: 絡み合いの収穫と絡み合いの曲率:モジュラー作用素アプローチ
- Authors: Rupak Chatterjee,
- Abstract要約: トミタ・竹崎モジュラー理論に基づく作用素-代数的フレームワークは、量子絡み合いの側面を研究するために用いられる。
量子場の絡み合い構造は、絡み合い収穫のプロトコルを用いて研究される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: An operator-algebraic framework based on Tomita-Takesaki modular theory is used to study aspects of quantum entanglement via the application of the modular conjugation operator $J$. The entanglement structure of quantum fields is studied through the protocol of entanglement harvesting whereby by quantum correlations evolve through the time evolution of qubit detectors coupled to a Bosonic field. Modular conjugation operators are constructed for Unruh-Dewitt type qubits interacting with a scalar field such that initially unentangled qubits become entangled. The entanglement harvested in this process is directly quantified by an expectation value involving $J$ offering a physical application of this operator. The modular operator formalism is then extended to the Markovian open system dynamics of coupled qubits by expressing entanglement monotones as functionals of a state $\rho$ and its modular reflection $J\rho J$. The second derivative of such functionals with respect to an external coupling parameter, termed the curvature of entanglement, provides a natural measure of entanglement sensitivity. At points of modular self-duality, the curvature of entanglement coincides with the quantum Fisher information measure. These results demonstrate that the modular conjugation operator $J$ captures both the harvesting of entanglement from quantum fields and the curvature of entanglement in coupled qubit dynamics providing parallel modular structures that connect these systems.
- Abstract（参考訳）: トミタ・竹崎モジュラー理論に基づく作用素代数的フレームワークは、モジュラー共役作用素$J$の応用を通じて量子絡み合いの側面を研究するために用いられる。
量子場の絡み合い構造は、量子相関によってボソニック場に結合された量子ビット検出器の時間的進化を通じて進化するエンタングルメント収穫のプロトコルによって研究される。
モジュラ共役作用素は、スカラー場と相互作用するUnruh-Dewitt型量子ビットに対して構成される。
この過程で得られる絡み合いは、この作用素の物理的応用を提供する$J$を含む期待値によって直接定量化される。
モジュラー作用素の定式化は、状態$\rho$とそのモジュラリフレクション$J\rho J$の函数として絡み合い単調を表現することによって結合キュービットのマルコフ開系力学に拡張される。
このような函数の2番目の微分は、絡み合いの曲率と呼ばれる外部結合パラメータに対して、絡み合いの感度の自然な測度を与える。
モジュラー自己双対点において、絡み合いの曲率は量子フィッシャー情報測度と一致する。
これらの結果は、モジュラ共役演算子$J$が、量子場からの絡みの取り出しと結合量子ビット力学における絡みの曲率の両方をキャプチャし、これらの系を接続する並列なモジュラー構造を提供することを示した。
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