Estudio de correlaciones cuánticas de qubits en cavidades remotas: procesos bifotónicos vs unifótonicos en cada cavidad
Resumen
En este trabajo se estudian las correlaciones cuánticas, entrelazamiento y discordia, de dos qubits ubicados cada uno en su respectiva cavidad, las cuales interactúan con un reservorio común. Cada qubit interactúa con su respectiva cavidad mediante la emisión/absorción de dos fotones correlacionados (bi-fotón). Inicialmente, los átomos se consideran en un estado tipo Bell diagonal y las cavidades en estado vacío. Se calcula la evolución de las correlaciones y, para el modelo con interacciones bifotónicas sin pérdidas de fotones a través de la cavidad, se encuentra el efecto de congelamiento de las correlaciones. Cuando hay pérdidas unifotónicas o bifotónicas hacia el reservorio se evidencia un decaimiento de las correlaciones. Se nota que los qubits se encuentran entrelazados en un lapso de tiempo más largo cuando se considera interacciones y pérdidas bifotónicas.
Palabras clave
Correlaciones cuánticas, Bi-fotón, Qubit, Entrelazamiento, Discordia cuántica
Citas
[1] A. Acín, R. Gill, N. Gisin, “Optimal Bell Tests Do Not Require Maximally Entangled States”, Phys. Rev. Lett, vol. 95, 210402, 2005.
[2] V. Eremeev, V. Montenegro, M. Orszag, “Thermally generated long-lived quantum correlations for two atoms trapped in fiber-coupled cavities”, Phys. Rev. A, vol. 85, 032315, 2012.
[3] V. Eremeev, N. Ciobanu, M. Orszag “Thermal effects on sudden changes and freezing of correlations between remote atoms in a cavity quantum electrodynamics network”, Opt. Lett. vol. 39, pp. 2668-2671, 2014.
[4] L. Garbe, I. L. Egusquiza, E. Solano, C. Ciuti, T. Coudreau, P. Milman, S. Felicetti, “Superradiant phase transition in the ultrastrongcoupling regime of the two-photon Dicke model”, Phys. Rev. A, vol. 95, 053854, 2017.
[5] S. Whalen, “Photon correlation functions and photon blockade in two-mode cavity QED”, Trabajo de grado para optar el grado de Megister en Ciencias Físicas. Nueva Zelanda. University of Auckland. Faculty of Science, Department of Physics, 2008.
[6] M. Shi, F. Jiang, C. Sun, J. Du, “Geometric picture of quantum discord for two-qubit quantum states”, New Journal of Physics, vol. 13, 073016, 2011.
[7] S. Hill, W. Wootters, “Entanglement of a pair of quantum bits”, Phy. Rev. Lett., vol. 78, pp. 5022-5025, 1997.
[8] W. Wootters, “Entanglement of formation of an arbitrary state of two qubits”, Phy. Rev. Lett. vol. 80, pp. 2245-2248, 1998.
[9] H. Ollivier, W. H. Zurek, “Quantum Discord: A Measure of the Quantumness of Correlations”, Phys. Rev. Lett., vol. 88, 017901, 2001.
[10] L. Henderson, V. Vedral, “Classical, quantum and total correlations”, J. Phys. A, vol. 34, 6899, 2001.
[11] S. Luo, “Quantum discord for two-qubit systems”, Phys. Rev. A, vol. 77, 042303, 2008.
[12] S. Haroche and J. M. Raimond, “Exploring the Quantum: Atoms, Cavities and Photons”, (Oxford University, 2006)