Декогеренція в PT -симетричному кубіті
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe68.2.101Ключові слова:
PT-симетрiя, декогеренцiя, кореляцiї мiж системою та середовищемАнотація
Ми вивчаємо втрату когерентностi в PT-симетричному кубiтi, який взаємодiє з бозонним оточенням. Використовуючи канонiчнi перетворення, ми знайшли неермiтiв гамiльтонiан, що описує PT-симетричний кубiт, в моделi бозонiв зi спiном. Ми визначили параметр α, який розмежовує областi ермiтовостi i неермiтовостi в моделi, i знайшли, що кубiт не втрачає когерентностi при переходi вiд дiйсного власного спектра до комплексного. Використовуючи загальний клас спектральних густин, ми показуємо, що має мiсце значне зменшення втрати когерентностi завдяки вакуумним та тепловим флуктуацiям середовища, i що вихiднi кореляцiї зберiгаються при наближеннi до точки переходу.
Посилання
C.M. Bender. Making sense of non-hermitian Hamiltonians. Rep. Prog. Phys. 70, 947 (2007).
https://doi.org/10.1088/0034-4885/70/6/R03
L. Feng, YL. Xu, W. Fegadolli et al. Experimental demonstration of a unidirectional reflectionless parity-time metamaterial at optical frequencies. Nat. Mater. 12, 108 (2013).
https://doi.org/10.1038/nmat3495
S. Longhi. Optical realization of relativistic non-hermitian quantum mechanics. Phys. Rev. Lett. 105, 013903 (2010).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.013903
S. Longhi, G. Della Valle. Photonic realization of PTsymmetric quantum field theories. Phys. Rev. A 85, 012112 (2012).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.85.165144
P.A.M. Dirac. A new notation for quantum mechanics. Math. Proc. Cambridge Philos. Soc. 35, 416 (1939).
https://doi.org/10.1017/S0305004100021162
J. von Neumann. Mathematical Foundations of Quantum Mechanics (Princeton University Press, 1955).
C.E. R¨uter et al. Observation of parity-time symmetry in optics. Nat. Phys. 6, 192 (2010).
https://doi.org/10.1038/nphys1515
A. Guo, G.J. Salamo, D. Duchesne et al. Observation of PT-symmetry breaking in complex optical potentials. Phys. Rev. Lett. 103, 093902 (2009).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.093902
X.-Y. L¨u, H. Jing, J.-Y. Ma, Y. Wu. PT-symmetry-breaking chaos in optomechanics. Phys. Rev. Lett. 114, 253601 (2015).
B. Peng, Sahin Kaya¨ Ozdemir, Fuchuan Lei et al. Parity-time-symmetric whispering-gallery microcavities. Nat. Phys. 10, 394 (2014).
https://doi.org/10.1038/nphys2927
B. Gardas, S. Deffner, A. Saxena. PT-symmetric slowing down of decoherence. Phys. Rev. A 94, 040101(R) (2016).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.94.022121
H.P. Beuer, F. Petruccione. The Theory of Open Quantum systems (Oxford University Press, 2000).
M. Schlosshauer. Decoherence, the measurement problem, and interpretations of quantum mechanics. Rev. Mod. Phys. 76, 1267 (2005).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.76.1267
W.H. Zurek. Decoherence, einselection, and the quantum origins of the classical. Rev. Mod. Phys. 75, 715 (2003).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.75.715
J.T. Barreiro, P. Schindler, O. G¨uhne et al. Experimental multiparticle entanglement dynamics induced by decoherence. Nature Phys. 6, 943 (2010).
https://doi.org/10.1038/nphys1781
S. Schneider, G.J. Milburn. Decoherence in ion traps due to laser intensity and phase fluctuations. Phys. Rev. A 57, 3748 (1998).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.57.3748
Q.A. Turchette, C.J. Myatt, B.E. King et al. Decoherence and decay of motional quantum states of a trapped atom coupled to engineered reservoirs. Phys. Rev. A, 62, 053807 (2000).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.62.053807
S. Diehl, A. Micheli, A. Kantian, B. Kraus, H. Buechler, P. Zoller. Quantum states and phases in driven open quantum systems with cold atoms. Nature Phys. 4, 878 (2008).
https://doi.org/10.1038/nphys1073
F. Verstraete, M.M. Wolf, J.I. Cirac. Quantum computation, quantum state engineering, and quantum phase transitions driven by dissipation. Nat. Phys. 5, 633 (2009).
https://doi.org/10.1038/nphys1342
M.Q. Lone, S. Yarlagadda. Decoherence dynamics of interacting qubits coupled to a bath of local optical phonons. Int. J. Mod. Phys. B 30, 1650063 (2016).
https://doi.org/10.1142/S0217979216500636
M.Q. Lone. Entanglement dynamics of two interacting qubits under the influence of local dissipation. Pramana J. Physics 87, 16 (2016).
https://doi.org/10.1007/s12043-016-1228-4
H. Weimer, M. M¨uller, I. Lesanovsky, P. Zoller, H.P. B¨uchler. A rydberg quantum simulator. Nature Phys. 6, 382 (2010).
https://doi.org/10.1038/nphys1614
B. Bellomo, R. Lo Franco, G. Compagno. Non-Markovian effects on the dynamics of entanglement. Phys. Rev. Lett. 99, 160502 (2007).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.99.160502
R. Lo Franco. Switching quantum memory on and off. New J. Phys. 17, 081004 (2015).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/17/8/081004
F. Brito, T. Werlang. A knob for Markovianity. New J. Phys. 17, 072001 (2015).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/17/7/072001
Z.-X. Man, Y.-J. Xia, R. Lo Franco. Harnessing nonMarkovian quantum memory by environmental coupling. Phys. Rev. A 92, 012315 (2015).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.92.012315
E.M. Laine, H.P. Breuer, J. Piilo, C.-F. Li, G.-C. Guo. Nonlocal memory effects in the dynamics of open quantum systems. Phys. Rev. Lett. 108, 210402 (2012).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.210402
A.K. Pati. Entanglement in non-Hermitian quantum theory. Pramana 73, 3 (2009).
https://doi.org/10.1007/s12043-009-0101-0
K. Kraus. States, Effects, and Operations (Springer-Verlag, 1983).
M.Q. Lone, C. Nagele, B. Weslake, T. Byrnes. On the role of the measurement apparatus in quantum measurements. arXiv:1711.10257.
V.G. Morozov, S. Mathey, G. R¨opke. Decoherence in an exactly solvable qubit model with initial qubit-environment correlations. Phys. Rev. A 85, 022101 (2012).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.85.022101
T.W.B. Kibble. Topology of cosmic domains and strings. J. Phys. A: Math. Gen. 9, 1387 (1976).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/9/8/029
W.H. Zurek. Cosmological experiments in superfluid helium? Nature (London) 317, 505 (1985).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
