論文の概要: Decoherence-free interaction and maximally entangled state generation in double-giant-atom semi-infinite waveguide systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.17616v1
- Date: Mon, 25 Aug 2025 02:51:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-26 18:43:45.608895
- Title: Decoherence-free interaction and maximally entangled state generation in double-giant-atom semi-infinite waveguide systems
- Title（参考訳）: ダブルガント原子半無限導波路系におけるデコヒーレンスフリー相互作用と最大絡み合った状態発生
- Authors: Jie Liu, Yue Cai, Lei Tan,
- Abstract要約: 2つの巨大原子間のデコヒーレンスフリー相互作用は、ブレイドおよびネスト配置の両方で実現可能であることを示す。
また、1次元の半無限導波路に結合した2つの巨大原子間の絡み合いの発生について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.048228714178471
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Giant atoms are artificial atoms that can couple to a waveguide non-locally. Previous work has shown that two giant atoms in a braided configuration can interact through a one-dimensional infinite waveguide, with both individual and collective atomic relaxation being fully suppressed. In this paper, however, we show that the decoherence-free interaction (DFI) between two giant atoms can be realized in both braided and nested configurations when the waveguide is semi-infinite. This protected interaction fails to appear in semi-infinite waveguide systems containing two separate giant atoms or two small atoms. We also study the entanglement generation between two giant atoms coupled to a one-dimensional semi-infinite waveguide. The results show that the maximally entangled state is generated in both braided and nested configurations due to the formation of DFI, and in the separate configuration, the maximally achievable entanglement can exceed 0.5. This study presents a new scheme for realizing DFI and generating maximally entangled states in giant-atom waveguide-QED systems.
- Abstract（参考訳）: 巨大原子は、非局所的に導波路に結合できる人工原子である。
これまでの研究では、ブレイドされた状態にある2つの巨大原子が1次元の無限導波路を介して相互作用し、個々の原子緩和と集団の原子緩和が完全に抑制されることが示されていた。
本稿では,2つの巨大原子間のデコヒーレンスフリー相互作用(DFI)が,導波路が半無限である場合に,ブレイドおよびネスト配置の両方で実現可能であることを示す。
この保護された相互作用は、2つの独立した巨大原子または2つの小さな原子を含む半無限の導波路系に現れない。
また、1次元の半無限導波路に結合した2つの巨大原子間の絡み合いの発生について検討した。
その結果, 最大絡み合い状態は, DFIの形成により編曲状態とネスト状態の両方で発生し, 分離構成では最大抱合可能な絡み合いが0.5を超えることが示唆された。
本研究では, 巨大原子導波路-QED系においてDFIを実現し, 最大絡み合った状態を生成する新しい手法を提案する。
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