نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسنده
دانشکده علوم، گروه فیزیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان
چکیده
در این مقاله، ابتدا یک سامانه شامل دو کاواک اتلافی را که در هرکدام از آنها یک اتم دوترازی قرار دارد معرفی می‌کنیم. هرکدام از اتم‌ها تحت تأثیر یک میدان لیزری کلاسیکی قرار دارند که باعث جابه‌جایی ترازهای انرژی آنها می‌شود. ارتباط بین دو کاواک توسط جملۀ برهم‌کنشی میدان-میدان آورده می‌شود. از مدل گاردینر-کولت برای توصیف اتلاف در این تحقیق استفاده می‌کنیم. بعد از معرفی هامیلتونی سامانه، با استفاده از تکنیک فانو، و معرفی دو مجموعه عملگرهای جدید، هامیلتونی سامانه را ساده‌تر می‌کنیم. همچنین، با معرفی پایه‌های پوشانندۀ اتمی، هامیلتونی سامانه به یک شکل قابل‌حل درخواهد آمد. سپس، با استفاده از تکنیک تبدیلات لاپلاس، معادله وابسته به زمان شرودینگر را حل کرده و شکل صریح تابع موج سامانه را در هر لحظه از زمان پیدا می‌کنیم. با داشتن تابع موج سامانه اتم-اتم و با استفاده از معیار توافق، دینامیک درهم‌تنیدگی سامانه را در دو رژیم برهم‌کنشی قوی و ضعیف متناظر با رژیم غیرمارکوفی و مارکوفی بررسی می‌کنیم. نتایج نشان می‌دهند که هیچ حالت پایداری از درهم‌تنیدگی در این سامانه وجود نخواهد داشت. همچنین نشان خواهیم داد که میدان لیزری کلاسیکی نقش سازنده‌ای در حفظ درهم‌تنیدگی اولیه و همچنین درهم‌تنیدگی تولیدشده خواهد داشت.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
The effect of the classical driving field on the dynamics of entanglement of two qubits interacting with two dissipative cavities
نویسنده [English]
- Alireza Nourmandipour
Department of Physics, Faculty of Science, Sirjan University of Technology, Sirjan, Iran
چکیده [English]
In this article, we first introduce a system consisting of two dissipative cavities, in each of which there is a two-level atom. Each of the atoms is under the influence of a classical laser field, which causes the displacement of their energy levels. The correlation between two cavities is given by the field-field interaction term. We use the Gardiner-Collet model to describe the dissipation in this research. After introducing the Hamiltonian of the system, we simplify the Hamiltonian by using the Fano technique and introducing two sets of new operators. Also, with introducing the atomic bare bases, the Hamiltonian of the system will become a solvable form. Then, by using the technique of Laplace transforms, we solve the time-dependent Schrödinger equation and find the explicit form of the system's wave function at every moment of time. Having the wave function of the atom-atom system and using the concurrence criterion, we investigate the entanglement dynamics of the system in two strong and weak interaction regimes corresponding to the non-Markovian and Markovian regimes. The results show that there will be no stable state of entanglement in this system. We will also show that the classical laser field will play a constructive role in maintaining the initial entanglement as well as the generated entanglement.
کلیدواژه‌ها [English]
- open quantum systems
- entanglement
- the Gardiner-Collet Hamiltonian
- S Mancini and A Winter, “A Quantum Leap in Information Theory”, World Scientific (2020).
- S Pirandola, et al., Photon. 9 (2015) 641.
- R Laflamme, et al., Rev. Lett. 77 (1996) 198.
- A K Ekert, Rev. Lett. 67 (1991) 661.
- J Volz, et al., Rev. Lett. 96 (2006) 030404.
- L Memarzadeh, J. Phys. Res. 19 (2019) 405 (in Persiam).
- S Karami and A Mortezapour, J. Phys. Res. 18 (2018) 603(in Persian).
- A Nourmandipour and MK Tavassoly, Phys. B- At. Mol. Opt. Phys. 48 (2015) 165502.
- S Maniscalco, et al., Rev. Lett. 100 (2008) 090503.
- A Nourmandipour and MK TAvassoly, Phys. J. Plus 130 (2015) 148.
- A Nourmandipour, MK Tavassoly, and S Mancini, Quantum Inf. Comput. 16 (2016) 0969.
- AN Korotkov and K Keane, Rev. A 81 (2010) 040103.
- J Chiaverini, et al., Nature 432 (2004) 602.
- M Abdel-Aty and H Moya-cessa, Lett. A 369 (2007) 372.
- M Rafiee, A Nourmandipour, and S Mancini, Lett. A 384 (2020) 126748.
- A Mortezapour, M Abedi, M Mahmoudi, and MRH Khajehpour, Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 44 (2011) 085501.
- MJ Faghihi and MK Tavassoly, Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 45 (2012) 035502.
- U Fano, Rev. 124 (1961) 1866.
- SM Dutra, “Cavity Quantum Electromagnetics: The Strange Theory of Light in a Box ”, John Wiley & Sons (2005).
- S-M Fei and N Jing, Lett. A 342 (2005) 77.
- K Wootters, Rev. Lett. 80 (1998) 2245.
- JT Barreiro, et al., Nature (London) 470 (2011) 486.
)