Влияние диполь-дипольного взаимодействия и расстройки на перепутывание двух кубитов, индуцированного тепловым полем
Автор: Башкиров Е.К., Воробьев А.М.
Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статья в выпуске: 4 т.20, 2017 года.
Бесплатный доступ
В настоящей работе нами исследована динамика перепутывания двух идентичных кубитов, нерезонансным образом взаимодействующих с модой теплового электромагнитного поля идеального резонатора при наличии прямого диполь-дипольного взаимодействия. На основе точного решения рассматриваемой модели найден параметра перепутывания Переса-Хородецких (отрицательность) для кубитов. Проведено численное моделирование параметра перепутывания для различных параметров модели. Показано, что взаимодействие атомов с тепловым полем резонатора может приводить к их перепутыванию. Установлено, что расстройка и диполь-дипольное взаимодействие кубитов может быть использовано для управления и контроля степенью их перепутывания.
Кубиты, перепутывание кубитов, расстройка, диполь-дипольное взаимодействие, тепловое поле, управление перепутыванием
Короткий адрес: https://sciup.org/140256023
IDR: 140256023
Influence of dipole-dipole interaction and detuning on the entanglement of two qubits induced by a thermal field
In this paper we have investigated the dynamics of entanglement of two identical qubits nonresonantly interacting with one mode of a thermal electromagnetic field in lossless resonator in the presence of a direct dipole-dipole interaction. On the basis of the exact solution of the considered model, the Peres-Horodetskii entanglement parameter (negativity) for qubits has been found. Numerical simulation of the negativity for various model parameters has been carried out. It has been shown that the interaction of qubits with the thermal field of the resonator can lead to their entanglement. It ha been established that the detuning and dipole-dipole interaction of qubits can be used to manipulate and control the degree of their entanglement.
Список литературы Влияние диполь-дипольного взаимодействия и расстройки на перепутывание двух кубитов, индуцированного тепловым полем
- Nielsen M.A. Quantum Computation and Quantum Information. Cambrige: Cambrige University Press, 2000. 700 p.
- Buluta I., Ashhab S., Nori F. Natural and artificial atoms for quantum computation // Rep. Prog. Phys. 2001. Vol. 74. P. 104401.
- Hybrid quantum circuits: Superconducting circuits interacting with other quantum systems / Z.-L. Xiang [et al.] // Rev. Mod. Phys. 2013. Vol. 85. P. 623-653.
- Georgescu I.M., Ashhab S., Nori F. Quantum simulation // Rev. Mod. Phys. 2014. Vol. 88. P. 153-185.
- Entanglement induced by a single-mode heat environment / M.S. Kim [et al.] // Phys. Rev. 2002. Vol. A65. P. 040101.
- Zhou L., Song H.S. Entanglement induced by a single-mode thermal field and criteria for entanglement // J. Opt. 2002. Vol. B4. P. 425-429.
- Bashkirov E.K. Entanglement induced by the two-mode thermal noise // Laser Phys. Lett. 2006. Vol. 3. №. 3. P. 145-150.
- Bashkirov E.K., Mastyugin M.S. Entanglement of two superconducting qubits interacting with two-mode thermal field // Computer Optics. 2013. Vol. 37(3). P. 278-285.
- Bashkirov E.K., Mastyugin M.S. The influence of the dipole-dipole interaction and atomic coherence on the entanglement of two atoms with degenerate two-photon transitions // Optics and Spectroscopy. 2014. Vol. 116(4). P. 630-634.
- Entanglement generation and protection by detuning modulation / M. Paternostro [et al.] // Phys. Rev. 2006. Vol. A74. P. 052317.
- Zhang B. Entanglement between two qubits interacting with a slightly detuned thermal feld // Opt. Comm. 2010. Vol. 283. P. 4676-4679.
- The entanglement of two dipole-dipole coupled in a cavity interacting with a thermal field / L.S. Aguiar [et al.] // J. Opt. 2005. Vol. B7. P. S769-S771.
- The entanglement of two dipole-dipole coupled atoms interacting with a thermal field via two-photon process / X.-P. Liao [et al.] // Chin. Phys. 2008. Vol. B17. №. 6. P. 2137-2142.
- Bashkirov E.K., Stupatskaya M.P. The entanglement of two dipole-dipole coupled atoms induced by nondegenerate two-mode thermal noise // Laser Phys. 2009. Vol. 19. C. 525-530.
- Башкиров Е.К., Ступацкая М.П. Перепутывание двух дипольно связанных атомов // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2009. Т. 12. № 2. C. 85-90.
- Evidence for entangled states of two coupled flux qubits / A. Izmalkov [et al.] // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 93. P. 037003.
- Spectroscopy on two coupled flux qubits / J.B. Majer [et al.] // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 94. P. 090501.
- Peres A. Separability criterion for density matrices // Phys. Rev. Lett. 1996. Vol. 77. P. 1413-1415.
- Horodecki R., Horodecki M., Horodecki P. Separability of mixed states: necessary and sufficient condition // Phys. Lett. 1996. Vol. A223. P. 333-339.
