論文の概要: Microscopic QED origin of spin entanglement

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.09670v1
• Date: Mon, 10 Aug 2026 14:44:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-11 19:16:37.31726
• Title: Microscopic QED origin of spin entanglement
• Title（参考訳）: スピン絡み合いの微視的QEDの起源
• Abstract要約: 局在化フェルミオンスピン間の量子電磁力学(QED)散乱による効果的なスピン相互作用について検討した。 非相対論的状態の2つのキュービットに対して、結果として生じる相互作用は(R-3)に比例する崩壊を伴うテンソル双極子形式を取る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We study effective spin interactions arising from quantum electrodynamics (QED) scattering between localized fermionic spins. By integrating out photon and mediator fields, the dynamics reduce to an effective spin Hamiltonian. For two qubits in the nonrelativistic regime, the resulting interaction takes a tensor dipolar form with an asymptotic decay proportional to \(R^{-3}\). We obtain analytical expressions for the entanglement negativity, highlighting its dependence on coupling strength and spatial configuration. We then examine a setup in which two bath spins interact via a sequential exchange with an intermediate fermionic mediator. At the perturbative order considered, the mediator remains unentangled and induces an effective bath--bath interaction with stronger spatial suppression than in the photon-mediated case. Extending the construction to an \(N\)-spin setting yields an effective interaction network mediated by virtual exchange processes, which can support the generation of multipartite entanglement across the system.
• Abstract（参考訳）: 局在化フェルミオンスピン間の量子電磁力学(QED)散乱による効果的なスピン相互作用について検討した。 光子場とメディエーター場を統合することにより、ダイナミクスは有効スピンハミルトニアンに還元される。 非相対論的状態の2つのキュービットに対して、結果として生じる相互作用は、(R^{-3}\)に比例する漸近崩壊を伴うテンソル双極子形式を取る。 エンタングルメントの負性に関する解析式を求め,その結合強度と空間的構成への依存性を強調した。 次に、2つの浴室スピンが中間フェルミオン媒質との逐次交換を介して相互作用する機構について検討する。 摂動秩序を考慮した場合、メディエーターは光子を介する場合よりも強い空間抑制と効果的な浴槽相互作用を誘導する。 構成を \(N\)-スピン設定に拡張すると、仮想交換プロセスによって媒介される効果的な相互作用ネットワークが得られる。

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