論文の概要: Noise-Assisted Quantum Entanglement: Memory-Enhanced Coherence in Stochastic Jaynes-Cummings Dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.31947v1
• Date: Thu, 22 Oct 2026 21:45:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-27 01:38:06.301589
• Title: Noise-Assisted Quantum Entanglement: Memory-Enhanced Coherence in Stochastic Jaynes-Cummings Dynamics
• Title（参考訳）: 雑音支援量子絡み合い:確率Janes-Cummingsダイナミクスにおけるメモリ強化コヒーレンス
• Abstract要約: 共振結合強度を持つ2量子共振器系における量子絡み合いのダイナミクスについて検討した。 我々はフォック状態とコヒーレント空洞状態の両方の系の力学を解析的に解いた。 強い非マルコフノイズの下で、絡み合った死に対する顕著なレジリエンスが出現する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.095444333116076
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate qubit entanglement dynamics in a two-qubit cavity system with stochastically fluctuating coupling strength, comparing white noise (Markovian) and Ornstein-Uhlenbeck noise (non-Markovian) processes. We analytically solve the system dynamics for both Fock and coherent cavity states and systematically characterize how initial qubit configurations affect entanglement generation and preservation. Our results reveal distinct dynamical regimes: in the Fock-state cavity, initial states in the single-excitation subspace generate robust qubit entanglement in decoherence-free subspaces, while initially entangled states in the double-excitation subspace exhibit inevitable decay without protective symmetries. For coherent cavities, we identify a critical photon-number threshold in the intermediate coherent-state amplitude regime where dynamics transition from low-frequency to high-frequency entanglement oscillations, while universal entanglement loss occurs at large amplitudes. Remarkable resilience against entanglement sudden death emerges under strong non-Markovian noise with long correlation times, where repeated revivals occur. These findings establish cavity photon statistics and environmental memory time as key control parameters for engineering qubit entanglement dynamics in qubit-cavity systems, revealing how system-environment correlations govern quantum information preservation.
• Abstract（参考訳）: 連成強度が確率的に変動する2ビット共振器系において,白色雑音 (マルコフ) とオルンシュタイン・ウレンベック雑音 (非マルコフ) を比較検討した。 本研究では,フォック状態とコヒーレント空洞状態の両方のシステム力学を解析的に解き,初期量子ビット構成が絡み合いの発生と保存にどう影響するかを体系的に特徴付ける。 フォック状態の空洞では、単一励起部分空間の初期状態はデコヒーレンスのない部分空間において頑健な量子ビットの絡み合いを生じ、一方、二重励起部分空間の初期状態は保護対称性なしで必然的に崩壊する。 コヒーレントキャビティでは、低周波から高周波の絡み合い振動にダイナミクスが遷移する中間コヒーレント状態の振幅状態における臨界光子数しきい値を特定し、大振幅で普遍的絡み合い損失が発生する。 絡み合いに対する顕著なレジリエンスは、強い非マルコフノイズの下で出現し、長い相関時間で繰り返し再生される。 これらの知見は, クビット・キャビティ系における工学的量子ビットエンタングルメントダイナミクスの制御パラメータとして, 空洞光子統計と環境記憶時間を確立し, 量子情報保存をいかに制御するかを明らかにする。

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