論文の概要: Transition rates and their applications in accelerated single-qubit for fermionic spinor field coupling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.09144v1
• Date: Tue, 09 Dec 2025 21:45:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-11 15:14:53.327605
• Title: Transition rates and their applications in accelerated single-qubit for fermionic spinor field coupling
• Title（参考訳）: フェルミオンスピノル場カップリングにおける遷移速度とその加速単一量子ビットへの応用
• Authors: Arnab Mukherjee, Sunandan Gangopadhyay, P. H. M. Barros, H. A. S. Costa,
• Abstract要約: 我々は、当初キュービット状態に準備されていたUnruh-DeWitt検出器の量子コヒーレンスを評価する。 粒子質量は、残りの質量エネルギーが検出器のエネルギーレベルの間隔に匹敵するようになると、ウンルーによって引き起こされるデコヒーレンスに対して保護的な役割を果たす。
• 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 investigate the interaction between a uniformly accelerated single qubit and a fermionic spinor field. Here we consider both the massless and the massive fermionic spinor fields. The qubit-field interaction occurs over a finite time and was evolved via perturbation theory. This approach yields the transition probability rates, from which we subsequently evaluate the quantum coherence of an Unruh-DeWitt (UDW) detector initially prepared in a qubit state. Our findings reveal that the UDW detector responds more when coupled with the fermionic field, and consequently, quantum coherence (for the fermionic case) degrades much more rapidly when compared to the case of the qubit linearly coupled with the scalar field. Moreover, the analysis suggests that particle mass plays a protective role against Unruh-induced decoherence as the rest mass energy becomes comparable to the detector's energy-level spacing, the detector's excitation probability and response decreases, which leads to the mitigation of quantum coherence degradation in accelerated quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,一様加速単一量子ビットとフェルミオンスピノル場との相互作用について検討する。 ここでは質量のないフェルミオンスピノル場と質量のないフェルミオンスピノル場の両方を考える。 量子場相互作用は有限時間にわたって起こり、摂動理論によって進化した。 このアプローチは遷移確率を導出し、その後、当初キュービット状態に準備されていたUnruh-DeWitt(UDW)検出器の量子コヒーレンスを評価する。 以上の結果から,UDW検出器はフェルミオン場に結合するとより応答し,従って量子コヒーレンス(フェルミオンの場合)はスカラー場と線形に結合するキュービットの場合と比較してはるかに急速に低下することがわかった。 さらに、粒子質量は、残りの質量エネルギーが検出器のエネルギーレベル間隔に匹敵し、検出器の励起確率と応答が減少し、加速量子系における量子コヒーレンス劣化の緩和につながるため、ウンルーによって引き起こされるデコヒーレンスに対する保護的な役割を担っていることを示唆している。

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