همگام‌سازی و همبستگی کوآنتومی بین دو نوسانگر جفت‌شدة اتلافی واندرپل

دلاوری, سعیده; عسکری, علیداد; عامری سیاهویی, وحید

doi:10.22055/jrmbs.2023.18296

همگام‌سازی و همبستگی کوآنتومی بین دو نوسانگر جفت‌شدة اتلافی واندرپل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

10.22055/jrmbs.2023.18296

چکیده

همگام‌سازی و همبستگی کوآنتومی بین دو نوسانگر جفت شدة اتلافی واندرپل در سیستم کوآنتومی مورد مطالعه قرار گرفته است. با بهره‌گیری از رهیافتِ معادلة اصلی، اطلاعات متقابل، درهم‌تنیدگی و خطای همگام‌سازی را محاسبه و اثر جفت‌شدگی اتلافی بر همگام‌سازی و همبستگی کوآنتومی دو نوسانگر جفت شدة اتلافی واندرپل با تغییر دما در حالت چلانده را بررسی کرده‌ایم. نتایج نشان می‌دهد، افزایش دما در حالت چلانده، اثر منفی بر همگام‌سازی و همبستگی کوآنتومی داشته و در حالی‌که اطلاعات متقابل، که مجموع همبستگی‌های کلاسیکی و کوآنتومی می‌باشد، افزایش داده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

فیزیک اطلاعات کوانتومی

عنوان مقاله [English]

Synchronization and quantum correlation between two coupled dissipative Van der Pol oscillators

نویسندگان [English]

Saeide Delavari
Alidad Askari
Vahid Ameri Seyahooei

Department of Physics, Faculty of Science, Hormozgan University of Bandar Abbas, Hormozgan, Iran

چکیده [English]

The quantum synchronization and correlation have been studied between two coupled dissipative van der pol oscillators in a quantum system. Using the master equation approach, this study calculated mutual information, entanglement and synchronization error and investigated the effect of dissipative coupled on quantum synchronization and correlations of two coupled dissipative van der pol oscillators, considering the effect of temperature change in the squeeze states,. The results show that increasing the temperature in the squeeze states has a negative effect on the quantum synchronization and quantum correlation, while mutual information, which is the sum of classical and quantum correlations, indicates a decrease.

کلیدواژه‌ها [English]

Ivan der Pol Oscillators
Quantum Synchronization
Quantum Correlation
Coupled dissipative
Mutaul information
Entanglement

مراجع

[1] S. Walter‎‎, ‎A. Nunnenkamp‎, ‎C. Bruder‎, ‎Quantum synchronization of two Van der Pol oscillators,‎ ‎Annalen der Physik 527‎ ‎1-2 (2015)‎ ‎131-138‎. https://doi.org/10.1002/andp.201400144

[2] V. Ameri, M. Eghbali-Arani, A. Mari, A. Farace, F. Kheirandish, V. Giovannetti, R. Fazio. Mutual information as an order parameter for quantum synchronization, Physical Review A 91 1 (2015) 012301. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.91.012301

[3] A.K. Rajagopal, R.W. Rendell. Decoherence, correlation, and entanglement in a pair of coupled quantum dissipative oscillators, Physical Review A 63 2 (2001) 022116. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.63.022116

[4] T.E. Lee, H.R. Sadeghpour. Quantum synchronization of quantum van der Pol oscillators with trapped ions, Physical review letters 111 23 (2013) 234101. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.234101

[5] F.F. Fanchini, D.D.O.S. Pinto, G. Adesso. Lectures on General Quantum Correlations and their Applications, Springer (2017) 159-179. https://doi.org/10.1007/978-3-319-53412-1

[6] C. Gerry, P. Knight, Introductory Quantum Optics Cambridge University Press (2004). https://doi.org/10.1017/CBO9780511791239

[7] A. Pikovsky, J. Kurths, M. Rosenblum, J. Kurths, Synchronization: a universal concept in nonlinear sciences 12 Cambridge university press (2003). https://doi.org/10.1017/CBO9780511755743

[8] G.L. Giorgi, F. Galve, G. Manzano, P. Colet, R. Zambrini, Quantum correlations and mutual synchronization, Physical Review A 85 5 (2012) 052101. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.85.052101

[9] R. Dorner, V. Vedral, Correlations. Correlations in quantum physics, International Journal of Modern Physics B 27 01n03 (2013) 1345017. https://doi.org/10.1142/S0217979213450173

[10] T.E. Lee, C.K. Chan, S. Wang. Entanglement tongue and quantum synchronization of disordered oscillators, Physical Review E 89 2 (2014) 022913. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.89.022913

[11] T. Symul and et al., Optical squeezing in temporal, polarization, and spatial domains, In Fluctuations and Noise in Photonics and Quantum Optics, International Society for Optics and Photonics 5111 (2003) 67-77. https://doi.org/10,1117/12,497081

[12] M. Zukowski. Entanglement measures: State ordering vs. local operations, Quantum Communication and Security 11 (2007) 196.

[12] M.B. Plenio, Logarithmic Negativity: A Full Entanglement Monotone That is not Convex. Physical review letters 95 119902 (2005). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.95.090503

[14] A. Mari, A. Farace, N. Didier, V. Giovannetti, R. Fazio. Measures of quantum synchronization in continuous variable systems, Physical review letters 111 10 (2013) 103605. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.103605

[15] S.P. Vyatchanin, A.B. Matsko. Quantum speed meter based on dissipative coupling, Physical Review A 93 6 (2016) 063817. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.93.063817

[16] G. Manzano, F. Galve, G.L. Giorgi, E Hernández-García, R. Zambrini. Synchronization, quantum correlations and entanglement in oscillator networks, Scientific Reports 3 (2013) 1439. https://doi.org/10.1038/srep01439

[17] S. Sonar, M. Hajdušek, M. Mukherjee, R. Fazio, V. Vedral, S. Vinjanampathy, L. wek. Squeezing Enhances Quantum Synchronization. Physical review letters 120 163601 (2018). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.163601