Entangled quantum Unruh Otto engine is more efficient
我们提出了一种相对论量子奥托循环，它是在两个量子比特的纠缠态和它们的复合激发态（或基态）之间进行的，其效率可以大于通常的单量子比特量子奥托引擎。通过向这些量子位提供均匀的加速度以及背景场与各个量子位之间的相互作用来构造热库和冷库。从一个量子比特的框架测量的效率不仅取决于状态的能隙，还取决于它们之间的相对加速度。由于我们的观察者的量子比特的加速度比另一个更低，因此该循环比单量子比特量子奥托引擎更有效。此外，正在提供一个完整的协议，以建立这样一个周期。
2021-07-09 gr-qc hep-th quant-ph
Saving the Unruh Signal: Coherent Cancellation of Spontaneous Emission with Entangled Detectors
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）
通过多探测器纠缠干涉技术，实现对Unruh效应中主导噪声的相干抵消，从而拯救Unruh信号。
2026-01-05 gr-qc hep-th
Influence of acceleration on multi-body entangled quantum states
我们研究了加速度对一类特殊的多体纠缠量子态--孪生Fock态的影响。孪生Fock态已经在实验上得到了高精度和高灵敏度的实现。我们表明，多体量子纠缠可以增加与加速，一致的“反Unruh效应”的反直觉冷却之前指出的加速检测器耦合到真空。特别是，这种纠缠的增加可以导致相位灵敏度的提高，这为在未来的实验中测试反Unruh效应提供了一种方法。
2020-09-11 gr-qc quant-ph
Does acceleration always degrade quantum entanglement for tetrapartite Unruh-DeWitt detectors?
本文研究了Unruh效应对四部Unruh-DeWitt探测器1-3纠缠的影响，发现加速过程中W态纠缠先减后增至固定值，揭示了Unruh效应可增强纠缠的双重角色，颠覆了其仅具破坏性的传统观点。
2025-05-28 gr-qc
Constructing an entangled Unruh Otto engine and its efficiency
均匀加速帧模拟温度与适当加速度成比例的热浴。利用这种现象，我们给出了一个系统的两个能量本征态之间的奥托循环的详细结构，由两个纠缠量子比特。在等容阶段，通过背景场的真空波动，通过加速它们来提供热浴，以进行相互作用。我们发现，当一个量子比特在右Rindler楔中加速，另一个在左Rindler楔中运动时，即在反平行运动中，初始复合态是非最大纠缠态时，奥托循环的形成是可能的。然而，比通常的单量子比特量子奥托引擎更高的效率是不可能的。我们提供的可用参数，使奥托循环可能的值。另一方面，如果考虑非最大纠缠态的平行运动，则不可能出现奥托循环。此外，对于初始的对称和反对称Bell态，我们没有发现量子比特平行和反平行运动循环的可能性。
2022-04-18 gr-qc hep-th quant-ph
Fulling-Davies-Unruh effect for accelerated two-level single and entangled atomic systems
该研究探究真空及腔中匀加速二能级单原子与纠缠原子系统的跃迁率，分析原子与无质量标量场的相互作用，验证惯性观测者视角下匀加速效应与共动观测者视角下热浴效应的等价性，还发现最大纠缠超辐射初态无跃迁，可用于量子信息。
2023-05-25 gr-qc hep-th quant-ph
Effect of acceleration on information scrambling
该研究聚焦黑洞物理相关的信息扰动问题，分析安鲁/反安鲁效应下加速度对GHZ、W等多类纠缠态信息扰动的影响，发现反安鲁效应会增强信息扰动，且W态比GHZ态在匀加速下更稳定。
2023-05-02 gr-qc hep-th quant-ph
Degradation of entanglement between two accelerated parties: Bell states under the Unruh effect
我们研究了两个加速观测器共享的Bell态$|Φ^\pm\rangle =1/\sqrt{2}(|00\rangle\pm|11\rangle)$和$|Ψ^\pm\rangle=1/\sqrt{2}(|01\rangle\pm|10\rangle)$中Unruh模族的纠缠，发现这些态的纠缠对加速的鲁棒性有根本的不同。态$Ψ^\pm$在所有有限加速度下都是纠缠的，而由于Unruh效应，态$Φ^\pm$在有限加速度下失去纠缠。这对于两个玻色子模的贝尔态，以及玻色子模和费米子模的贝尔态都是如此。此外，费米模的Bell态的纠缠退化也存在差异。我们揭示了这些独特的纠缠退化特征的起源，并讨论了粒子统计所发挥的作用。我们的研究表明，加速标架中的纠缠行为强烈地依赖于组成态的占据模式，它们的叠加构成了纠缠态，其中特别是$Φ^\pm$和$Ψ^\pm$态在纠缠退化方面表现出明显的特征.最后，我们指出了悬停在黑洞上对这些状态的可能影响。
2015-09-01 gr-qc quant-ph
Entanglement generation in the Unruh effect
导出了描述Minkowski真空中均匀加速二能级系统与标量场弱相互作用的完全正时间演化的主方程，并显式求解。它编码了众所周知的Unruh效应，导致纯热平衡状态。当匀加速系统由两个独立的二能级原子组成时，这种渐近态是纠缠的。
2004-03-22 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum metrology and estimation of Unruh effect
研究了一对纠缠Unruh-Dewitt探测器在其中一个加速并耦合到无质量标量场时的量子精密测量。与以前的方案相比，我们的模型只需要局域相互作用，避免了在探测态制备过程中使用腔。结果表明，探测态的制备以及加速探测器与外场的相互作用对量子费舍尔信息的大小有显著的影响，相应地对Unruh效应的估计提出了不同的精度极限。我们发现较大的有效耦合强度和较长的相互作用时间可以提高估计的精度。或者，探测器的能隙具有可以为我们提供更好精度的范围。因此，我们可以调整这些参数，并达到更高的精度估计。我们还发现在量子精密测量过程中不需要极高的加速度。
2016-06-09 gr-qc quant-ph
Vacuum entanglement enhancement by a weak gravitational field
空间中的分离区域通常是纠缠的，即使在真空状态下也是如此。已知这种纠缠可以交换到分离的Unruh-DeWitt探测器，即，真空可以作为纠缠的来源在这里，我们证明，在曲率的存在下，可以增加Unruh-DeWitt探测器可以从真空中提取的纠缠量。
2010-08-29 gr-qc quant-ph
Spectra of ultrabroadband squeezed pulses and the finite-time Unruh-Davies effect
我们研究了持续时间很短的量子辐射的光谱性质。特别地，我们引入了一个连续的多模压缩算子，用于描述在具有二阶极化率的薄非线性晶体中由相干场驱动产生的纠缠光子的子周期脉冲。我们发现超宽带光谱的发射量子辐射的扰动的驱动场的强度。这些光谱可以与在有限时间加速的Unruh-Davies实验中预期的光谱相关。在时域中，我们描述了相应的行为正常有序的电场方差。
2018-10-18 gr-qc physics.optics quant-ph
Nonlocality and Entanglement via the Unruh effect
利用耦合到无质量标量场的二能级半经典探测器模拟量子比特，研究了当其中一个纠缠量子比特被加速时，Unruh效应对两量子比特和三量子比特态的非定域性和纠缠度的影响.与自由场模型在非惯性系下的结果有两个明显的区别：（1）对于两量子比特态，当加速度足够大但有限时，CHSH不等式不能被打破，而且纠缠度将经历“突然死亡”;对于三量子比特态，在无限加速极限下，不仅纠缠消失，而且在大加速度的情况下，Svetlichny不等式也不成立。
2013-01-25 gr-qc hep-th quant-ph
Molecular entanglement as a signature of the Unruh effect
本文研究真空中做向心加速运动的两个二能级子系统，证明其稳态纠缠与初始状态无关，并指出该安鲁效应特征可用双分子光力学系统进行实验探测。
2025-09-20 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement extracted from vacuum into accelerated Unruh-DeWitt detectors and energy conservation
考虑在无质量中性标量场的Minkowski真空中均匀加速的一对两能级Unruh-DeWitt探测器，在微扰理论下分析了当探测器在渐近的过去和未来足够精确地切换时，从真空中提取到Unruh-DeWitt探测器中的纠缠.我们考虑的情况下，检测器加速的反方向，反方向，并在不同的取向方向。我们发现，纠缠提取，如果他们被加速的反粒子和激发能的比例的大小的加速度之间的两个探测器重合。另一方面，我们发现当探测器在两个或两个方向上加速时，探测器之间没有纠缠。我们讨论了这些结果的观点与类时推进Killing矢量场相切的世界线的检测器的能量守恒。
2019-09-05 gr-qc hep-th quant-ph
Position-dependent thermalization of two-level probes in de Sitter spacetime: Interplay between Gibbons-Hawking and Unruh effects
School of Science, Guiyang University（贵阳大学理学院）
该研究在开放量子系统框架下，量化德西特时空中两能级探针的温度编码速率，分析其与固有温度、安鲁温度及探针分离距离的关系，得出相关最优条件及实验可行性结论。
2026-09-10 gr-qc quant-ph
Quantum Optical Simulator for Unruh-DeWitt Detector Dynamics
Korea University（韩国大学）；IBS（韩国基础科学研究所）
本文提出利用纠缠非线性双光子源模拟相对论探测器-场相互作用，通过相位控制单光子频率梳源实现，展示了信号模式激发模拟真空波动驱动的探测器跃迁，相干种子空子模式作为有效量子场，为桌面研究Unruh-like激发、相干 harvesting 和场诱导纠缠提供实验平台。
2026-04-20 gr-qc quant-ph
Entanglement harvesting between two inertial Unruh-DeWitt detectors from non-vacuum quantum fluctuations
量子场的纠缠捕获是一个众所周知的事实，最近，在平坦和不同的弯曲背景下正在进一步严格研究。通常理解的公式研究了两个不相关的Unruh-DeWitt探测器由于量子真空涨落的影响而随着时间纠缠的可能性。我们目前的工作提出了一个完整的公式来实现非真空背景涨落的纠缠捕获。特别是，我们进一步考虑单激发场状态和一对惯性探测器，分别在$(1+1)$和$(1+3)$尺寸为本次调查。我们的主要观察结果表明，在这种情况下，与真空涨落相比，纠缠捕获被抑制了。我们的其他观察结果证实了在这种背景下的非零单个探测器跃迁概率和平行共同移动探测器的纠缠捕获消失。我们研究了捕获纠缠的特性，并讨论了它对不同系统参数的依赖性。
2022-07-27 gr-qc hep-th quant-ph
Anti-Unruh effect in the thermal background
我们研究了热背景对反Unruh效应存在的影响。对于无质量的标量场，我们提出了反Unruh效应可以出现时，探测器在热场中加速，这是不存在时，在闵可夫斯基真空加速。对于有质量的标量场，发现真空中加速探测器的反Unruh效应随着背景温度的升高而消失。利用多体纠缠量子态研究了有质量标量场的情况。当多体态被加速时，其纠缠度随着背景温度的升高而减小，并出现纠缠猝死现象。这提供了一个有价值的指示，即反Unruh效应可以存在于某些特定的背景温度以下，这取决于实际的实验环境。
2021-12-03 gr-qc hep-th
Extraction of entanglement from quantum fields with entangled particle detectors
本文研究两个初始纠缠的 Unruh-DeWitt 粒子探测器与量子标量场作用后的纠缠变化，发现初始弱关联的探测器可提取更多纠缠，而充分纠缠的探测器仅发生退化，并证明引力冲击波时空中能在更大间距下增强弱纠缠探测器的初始纠缠。
2022-12-24 gr-qc hep-th quant-ph
Synchronize accelerated clock in a multipartite relativistic quantum system
在Unruh热噪声的影响下，我们实现了一个多体量子时钟同步协议。得到了其中一个探测器加速时由Unruh-DeWitt探测器组成的时钟。为了估计时钟之间的时间差，我们计算了时间概率，并分析了Unruh热噪声和其他因素对时间概率的影响。结果表明，原子的相对论运动以及原子与外标量场的相互作用都影响着初始态最佳激发原子数的选择，从而提高了时钟调整的精度。在无限加速极限下，不同初始态的时间概率趋于相同，但随着原子数的增加，时间概率趋于不同的最小值。此外，在两体系统中，利用纠缠时钟对实现时钟同步的精度总是高于多体系统，而最优$Z$型多体初始态总是优于$W$型初始态.
2019-11-13 gr-qc quant-ph
Quantum teleportation in vacuum using only Unruh-DeWitt detectors
考虑四维时空中无质量中性量子标量场真空中纠缠提取到两个两能级Unruh-DeWitt探测器中的情况，其中假设量子场与标量场之间存在一般的量子耦合.基于微扰理论导出的两个探测器的约化密度矩阵，我们证明了即使两个探测器是因果分离的，纠缠探测器对的单个副本也可以用于量子隐形传态，并且没有发现Bell-CHSH不等式的破坏.特别是在Minkowski真空的情况下，我们发现当探测器作相对惯性运动时，由于特殊相对论效应，量子隐形传态中的纠缠被提取出来，而当探测器作惯性共动且在无限的过去和未来中探测器的切换是随机进行的时，纠缠就不被提取出来.
2018-07-04 gr-qc hep-th quant-ph
Generalized Unruh effect: A potential resolution to the black hole information paradox
我们将真空Unruh效应推广到Fock空间中的任意激发态，发现视界处的Unruh模对加速观测者测量的正则背景系综产生相干激发.当系统中只有一种类型的Unruh模时，例如从黑洞视界出射的Unruh模，从最大叶理上的任意密度矩阵到分块时空楔上的赝热密度矩阵所张成的向量空间的映射是一一对应的.因此，我们提出，在一个坍缩的壳层内的粒子的信息，因此在渐近黑洞视界内，至少部分地可通过测量霍金辐射从黑体辐射光谱的偏差来恢复。这项工作表明，长期存在的黑洞信息混乱可能来自于忽视了这样一种可能性，即当系统的分区强烈纠缠时，在一个看似非幺正的过程中，信息可以比我们预期的更好地保留。
2023-02-23 gr-qc hep-th
Reliable quantum master equation of the Unruh-DeWitt detector
本文提出放宽van Hove极限的微扰方法，估计Unruh-DeWitt探测器量子马尔可夫主方程的有效范围，给出马尔可夫与旋转波近似的可靠性条件，并应用于Unruh效应以缩小参数空间。
2025-10-11 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum teleportation between moving detectors in a quantum field
本文研究了在闵可夫斯基真空中，由Unruh-DeWitt探测器耦合到公共量子场的连续变量的量子隐形传态。Unruh-DeWitt探测器的未知相干态从一个惯性代理（Alice）传送到一个几乎均匀加速的代理（Rob，相对论运动），使用最初纠缠并由这两个代理共享的探测器对。量子隐形传态的平均物理保真度与观测者的坐标系无关，但在Alice对联合测量事件的未来光锥进行纠缠度量时，量子隐形传态的平均物理保真度总是低于经典隐形传态的最佳保真度。纠缠探测器对的量子态相对于初始态的畸变会显著抑制保真度，即使在光锥周围探测器仍然处于强纠缠状态时也是如此。我们指出在Minkowski框架或准Rindler框架中观察到的探测器对纠缠的动力学与我们所建立的量子隐形传态的物理保真度没有直接关系。这些结果对于在环境影响下相对论量子系统中合理选择态和参数范围以及估算量子隐形传态的效率具有指导意义。
2012-04-06 gr-qc hep-th quant-ph
Spatiotemporal entanglement of the vacuum
Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO)（联邦科学与工业研究组织）
该研究证明了闵氏时空的时空楔形存在纠缠，提出通过探测器提取纠缠并实现真空量子 teleportation 的方法。
2026-02-09 gr-qc quant-ph
Nonlinear dynamical Casimir effect and Unruh entanglement in waveguide QED with parametrically modulated coupling
本文针对波导QED中运动量子比特阵列，建立了结合微扰图技术与master方程的通用理论框架，揭示了方向性动力学卡西米尔效应和可纠缠的集体Unruh效应，并分析了辐射反作用对力学谱的影响。
2024-08-30 cond-mat.mes-hall gr-qc physics.optics
Radiative processes of single and entangled detectors on circular trajectories in (2+1) dimensional Minkowski spacetime
本文研究(2+1)维闵可夫斯基时空中圆形轨迹上纠缠Unruh-DeWitt探测器的辐射过程，计算其跃迁概率率，发现交叉跃迁率可与自跃迁率相当，并探讨热浴和有限开关时间的影响。
2024-05-27 gr-qc hep-th quant-ph
Decoherence of ergotropy of a relativistic battery as a probe of motion-selected Unruh thermality in Minkowski spacetime
Suzhou University of Science and Technology（苏州科技大学）；Pacific Institute of Theoretical Physics, Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系太平洋理论物理研究所）
研究沿直线和圆周两种轨迹加速运动的Unruh-DeWitt电池的量子功提取（ergotropy），发现其可揭示轨迹修正的真空涨落，并比较了两种轨迹在不同Unruh温度下的表现及反射边界的影响。
2026-09-15 gr-qc hep-th
Fisher information as a probe of spacetime structure: Relativistic quantum metrology in (A)dS
相对论性量子精密测量研究在同时考虑量子效应和相对论效应的情况下，估计一个物理量所能达到的最大精度。研究了（3+1）维de Sitter和反de Sitter空间中温度的相对论性量子精密测量。利用Unruh-DeWitt探测器耦合到无质量标量场作为探测器，并将其视为开放量子系统，计算了Fisher信息，并利用该信息估计了温度。我们研究了dS中加速度的影响，以及AdS中边界条件的影响。我们发现两个时空中的Fisher信息是统一的，并分析了它与温度、探测器能隙、曲率、相互作用时间和探测器初始状态的关系。然后，我们确定的估计策略，最大限度地提高费雪信息，因此估计的精度。
2020-12-15 gr-qc hep-th quant-ph
Heisenberg scaling in Gaussian quantum metrology
我们解决的问题，精确估计编码在一般线性变换的玻色子量子场的模式的小参数。这种波哥留波夫变换经常出现在量子光学的背景下。我们提供了一套计算任意纯初态的量子费舍尔信息的指令。我们表明，最大限度地实现精度的估计是成反比的平方平均粒子数，这样的海森堡标度需要非经典的，但不一定纠缠态。我们的方法进一步使我们能够量化损失的精度所产生的能够监测只有100多种模式，我们确定了一个下限。
2015-08-07 gr-qc quant-ph
Towards an experimental implementation of entanglement harvesting in superconducting circuits: effect of detector gap variation on entanglement harvesting
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（珀蒂默理论物理研究所）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
提出变能隙粒子探测器模型，研究超导电路中类空分离与因果联系场景下的纠缠收割，发现因果接触探测器仍能通过场关联产生纠缠，为实验实现铺平道路。
2026-09-30 gr-qc hep-th quant-ph
Relativistic Quantum Metrology in Open System Dynamics
量子精密测量研究如果利用量子策略，则在估计物理量时的精确度的极限。利用主方程方法研究了开放量子系统中作为探测器的二能级原子与无质量标量场相互作用系统的演化。我们采用局部量子估计理论来估计Unruh温度时，探测均匀加速探测器在闵可夫斯基真空。特别是，我们评估的Fisher信息（FI）的人口测量，最大限度地提高其价值在所有可能的检测器的准备和演变时间，并比较其行为与量子费舍尔信息（QFI）。我们发现，当检测器进化足够长的时间时，估计的最佳精度达到。此外，我们发现，在这种情况下，人口测量的FI是独立的检测器的初始准备，是完全等于QFI，这意味着人口测量是最佳的。这一结果表明，达到量子力学所规定的极限精度是可能的。最后，我们注意到，同样的配置也可用于QFI本身的最大值。
2015-01-27 gr-qc hep-th quant-ph
