Журнал Математической физики, Анализа, Геометрии
2020, vol. 16, No 3, pp. 228-262   https://doi.org/10.15407/mag16.03.228     ( к оглавлению , назад )
https://doi.org/10.15407/mag16.03.228

The Dynamics of Quantum Correlations of Two Qubits in a Common Environment

Ekaterina Bratus

B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine, 47 Nauky Ave., Kharkiv, 61103, Ukraine
E-mail: bratus@ilt.kharkov.ua

Leonid Pastur

B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine, 47 Nauky Ave., Kharkiv, 61103, Ukraine
E-mail: pastur@ilt.kharkov.ua

Received June 30, 2020.

Анотація

Ми розглядаємо модель квантової системи двох кубітів занурених у спільне середовище, припускаючи, що частини гамільтоніана моделі, що відповідають середовищу, описуються ермітовими випадковими матрицями розміру $N$. Ми знаходимо приведену матрицю щільності двох кубітів у границі нескінченного $N$. Ми далі використовуємо аналог асимптотичного режиму Боголюбова-ван Хова теорії відкритих систем та статистичної механіки. Цей режим не приводить до Марковської динаміки приведеної матриці щільності нашої моделі і дозволяє провести детальний аналітичний і чисельний аналіз еволюції кількісних показників квантових кореляцій, перш за все квантової заплутанності. Ми знаходимо декілька нових форм динаміки кубітів, порівняно з тими, що мають місце у випадку незалежних середовищ, розглянутих в нашій роботі [8]. Ці форми демонструють важливу роль спільного середовища у посиленні та диверсифікації квантових кореляцій обумовлених непрямою (через середовище) взаємодією між кубітами. Наші результати, частково відомі, а частково нові, можна розглядати як демонстрацію універсальності деяких властивостей декогерентної еволюції кубітів, що були знайдені в різних точних та наближених версіях моделі двох кубітів з макроскопічним бозонним середовищем.

Mathematics Subject Classification 2000: 16B52, 60K37, 82C31
Ключові слова: квантові кореляції, динаміка кубітів, випадкові матриці

Download 1628843 byte View Contents