膨胀腔中霍金-伙伴模式的量子纠缠

该研究探讨了在一维空腔内由规定加速度边界条件下产生的量子纠缠现象,该装置旨在模拟霍金辐射的某些特征。研究人员采用对数负性度量量子关联,其中子系统A为特定模式,子系统B为系统剩余部分。对于初始纯态,该团队还通过Hotta-Schützhold-Unruh公式重构特定模式的纠缠伴态,获得一致结果。除初始真空态外,该工作还研究单模压缩态和双模压缩态,以验证量子纠缠的可激发性,并分析了其对初始热噪声的鲁棒性。 该研究基于数值模拟完成,未采用除数值算法有效性以外的任何近似假设。研究发现膨胀腔体实质起到了量子压缩装置的作用,霍金辐射-伴态对主要呈现双模压缩态特性。一个重要结论是:在此设定下,霍金模式的纯化主要是低能过程,高能粒子对伴态模式的贡献可忽略不计。实际上,在边界加速度无论较小或较大的情况下,量子纠缠都随着紫外模式能量升高而衰减,表明高能粒子更难形成纠缠态,因而对纯化过程的贡献概率更低。 虽然Hotta-Schützhold-Unruh公式展现出显著计算效率,但由于系统存在非平庸的多模纠缠结构,伴态模式并不满足对易关系。因此这种成对描述方式并不适用于完整系统的表征。

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