Evolución de correlaciones cuánticas de dos qubits en una cavidad con disipación bifotónica
Resumen
En este trabajo se estudia la evolución de correlaciones cuánticas en un modelo Tavis-Cummings que consta de dos qubits y un único modo cuantizado del campo electromagnético. Se consideran procesos de emisión/absorción de un sólo fotón y de dos fotones correlacionados, para cada uno de los qubits. El modelo se estudia teniendo en cuenta disipaciones unifotónicas y bifotónicas, a través de una cavidad que interactúa con un reservorio térmico. La solución numérica de una ecuación maestra Lindblad nos permite realizar una descripción de la evolución de las correlaciones cuánticas, entrelazamiento cuántico y discordia cuántica, en función del tiempo para un estado atómico tipo superposición. Se muestra que los diferentes resultados de las correlaciones cuánticas, presentan comportamientos cualitativamente diferentes en su evolución.
Palabras clave
Correlaciones cuánticas, modelo Tavis - Cummings, ecuación maestra Lindblad, disipación unifotónica, disipación bifotónica
Citas
[1] M. Hernández, Coherence and entanglement in a two-qubit system. PhD tesis, Pontificia Universidad Católica de Chile, 2009.
[2] A. Einstein, B. Podolosky y N. Rosen, “Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?”, Physical Review A, no. 47, 1935.
[3] J. S. Bell, “On the Einstein-Podolsky-Rosen paradox”, Physics 1, 195-200, 1964.
[4] H. Ollivier and W. H. Zurek, “Quantum discord: a measure of the quantumness of correlations”, Physical review letters, vol. 88, no. 1, 2001.
[5] M. A. Nielsen y I. L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information, Cambridge University Press, Cambridge, 2000.
[6] Y. Zhang, X. Zou, Y. Xia y G. Guo, “Quantum discord dynamics in the presence of initial system cavity correlations”, Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, vol. 44, 2011.
[7] E. K. Bashkirov y M. S. Rusakovan, “Entanglement for two-atom Tavis-Cummings model with degenerate two-photon transitions in the presence of the Stark shift”, Optik - International Journal for Light and Electron Optics, vol. 123, no. 19, 1694 - 1699, 2012.
[8] C. Shan, W. Cheng, T. K. Liu, D. Guo y Y. Xia, “Entanglement Dynamics and Bell Violations of Two Atoms in Tavis-Cummings Model with Phase Decoherence”, Communication in Theorical Physics, vol. 49, 1505 - 1514, 2008.
[9] W. Wootters,“Entanglement of Formation of an Arbitrary State of Two Qubits”, Physical Review Letters, vol. 80, no. 10, 1998.
[10] S. Luo, “Quantum discord for two-qubit systems”, Physical Review A, vol. 77, 2008.
[11] H. J. Carmichael, “Statistical Methods in Quantum Optics 1: Master Equation and Fokker-Planck Equations”, Springer, New York, 1999.
[12] M. O. Scully y M.S. Zubairy, “Quantum Optics”, Cambridge University Press, 2001.
[13] J. R. Johansson, P. D. Nation, F. Nori, “QuTiP 2: A Python framework for the dynamics of open quantum systems”, Communication in Theorical Physics, vol. 183, no. 1760, 2012.
[14] K. Zyczkowski, P. Horodecki, M. Horodecki y R. Horodecki, “Dynamics of quantum entanglement”, Physical Review A, vol. 65, 2001.