بررسی اثرات محیط بر همدوسی حالتهای کوانتومی

آسوده, مرضیه; بیاری, نفیسه

doi:10.22055/jrmbs.2022.17460

بررسی اثرات محیط بر همدوسی حالتهای کوانتومی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

دانشکده فیزیک، دانشگاه آزاد تهران شمال، تهران، ایران

10.22055/jrmbs.2022.17460

چکیده

در این مقاله به‌مطالعة اثر میدان مغناطیسی و دما بر روی مقدار همدوسی از دو اسپین دلخواه در مدل هایزنبرگ می‌پردازیم. مشاهده می‌شود که افزایش دما همیشه منجر به‌کاهش همدوسی می‌شود همچنین مشاهده می‌شود که افزایش میدان مغناطیسی منجر به افزایش مقدار همدوسی تا یک مقدار معین می‌شود و در نهایت مقدار آن به صفر می‌رسد. ما همدوسی را برای سیستم‌های سه و چهار اسپینی در مدل هایزنبرگ بررسی می‌کنیم و نشان می‌دهیم که همین ویژگی‌ها برای سیستم‌های سه و چهار اسپینی نیز قابل مشاهده است. نتایج نشان می‌دهد که این خصوصیات کلی برای مدل هایزنبرگ با طول دلخواه نیز برقرار است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

فیزیک اطلاعات کوانتومی

عنوان مقاله [English]

Effect of environmental noise on coherence of quantum states

نویسندگان [English]

Marzieh Asoudeh
Nafiseh Biari

Department of Physics, Islamic Azad University, North Tehran Branch, Tehran, Iran

چکیده [English]

In this paper, we study the effect of magnetic field and temperature on the amount of coherence in a two spin Heisenberg system. We show that increasing the temperature always leads to lowering the value of this coherence. We also show that the increase of the amount of the magnetic field, leads to increasing the value of coherence up to a certain value, and ultimately it decreases its value to zero. We also study the same problem for three and four spins in the Heisenberg chain and we show that the same features are also observed for three and four-spin systems. The trends show that these features may be general for Heisenberg chains of arbitrary length.

کلیدواژه‌ها [English]

Coherence
Quantum channel
Thermal coherence
Heisenberg chain

مراجع

[1] T. Baumgratz, M. Cramer, M.B. Plenio, Quantifying Coherence, Physical Review Letters 113 (2014) 140401. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.113.140401

[2] E. Chitambar, G. Gour, Quantum resource theories, Reviews of Modern Physics 91 (2019) 025001. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.91.025001

[3] R. Horodecki, P.Horodecki, M. Horodecki, K. Horodecki, Quantum entanglement, Reviews of Modern Physics 81 (2009) 865. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.81.865

[4] M.B. Plenio, S. Virmani, An introduction to entanglement measures, Quantum Information and Computation 7 (2005) 1. arXiv:quant-ph/0504163v3

[5] S.D. Bartlett, T. Rudolph, R.W. Spekkens, Reference frames, superselection rules, and quantum information, Reviews of Modern Physics 79 (2007) 555. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.79.555

[6] G. Gour, D. Jennings, F. Buscemi, R. Duan, I. Marvian, Quantum majorization and a complete set of entropic conditions for quantum thermodynamics, Nature Communications 9 (2018) 018-06261-7. https://doi.org/10.1038/s41467-018-06261-7

[7] A. Streltsov, G. Adesso, M.B. Plenio, Colloquium: Quantum coherence as a resource, Reviews of Modern Physics 89 (2017) 041003. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.89.041003

[8] E. Chitambar, G. Gour, Critical Examination of Incoherent Operations and a Physically Consistent Resource Theory of Quantum Coherence, Physical Review Letters 117 (2016b) 030401. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.030401

[9] A. Mani, V. Karimipour, Cohering and decohering power of quantum channels, Physical Review A 92 (2015) 032331. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.92.032331

[10] A. Winter, D. Yang, Operational Resource Theory of Coherence, Physical Review Letters 116 (2016) 120404. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.120404

[11] B. Yadin, V. Vedral, General framework for quantum macroscopicity in terms of coherence, Physical Review A 93 (2016) 022122. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.93.022122

[12] N. Biari, M. Asoudeh, Thermal Coherence in Heisenberg Spin Chains, International Journal of theoretical physics 59 (2020) 2198-2207. https://doi.og/10.1007/s10773-020-04495-0