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
Quantum Correlations and Coherence in a Moving Unruh-deWitt Detector
本文研究了3 + 1闵可夫斯基时空中两个加速Unruh-deWitt探测器与标量场耦合的量子关联和相干性。我们证明了在无限加速的极限下,纠缠被完全破坏,而局域量子不确定性和相干性的l1-范数保持非零。此外,我们还强调了Unruh温度和探测器的能量间距对量子关联的作用,对于不同的初始状态的选择。
2022-11-28 gr-qc quant-ph
Second-quantized Unruh-DeWitt detectors and their quantum reference frame transformations
我们将Unruh-DeWitt检测器模型推广到二次量子化。我们通过将其应用于相对论速度叠加的激发粒子来说明这个模型。我们计算,到一阶,它的衰减取决于它的叠加速度是否相干或不相干。此外,我们推广了量子参考系的框架,允许变换到第二量子化Unruh DeWitt检测器的其余帧。作为一个应用程序,我们展示了如何转换到一个衰变粒子的休息帧,在实验室的框架,是在相对论不同的速度的线性叠加。
2022-06-07 gr-qc quant-ph
Over the horizon: distinguishing the Schwarzschild spacetime and the $\mathbb{RP}^3$ spacetime using an Unruh-DeWitt detector
我们表明,粒子探测器可以区分$\mathbb{RP}^3$从史瓦西黑洞的几何,即使他们不同的只是由一个拓扑标识以外的事件视界。这表明,即使在通过事件视界与非定域分离时,检测器也可以读出关于非定域结构的信息。我们的分析的依赖性的转变的检测器的差距是新颖的,并在原则上提出了一个有趣的观测信号。
2017-06-27 gr-qc hep-th quant-ph
A path integral formulation for particle detectors: the Unruh-DeWitt model as a line defect
粒子探测器是相对论量子信息(RQI)背景下探测量子场的普遍工具。我们制定的Unruh-DeWitt(UDW)粒子探测器模型的路径积分形式主义。该配方是能够恢复模型的结果,在一般的全球双曲时空和任意检测器的轨迹。积分出探测器的自由度产生一个线缺陷,允许一个费曼图方面表示的过渡概率。受光-物质相互作用的启发,我们提出了一个规范不变的探测器模型,其相关的线缺陷与威尔逊线的导数有关。这是规范理论中的非定域算符可以被解释为量子场的物理探针的另一个例子。
2021-03-11 gr-qc hep-th quant-ph
Unruh-DeWitt detector event rate for trajectories with time-dependent acceleration
我们分析了在闵可夫斯基时空中,一个以含时加速度沿一维轨迹运动的Unruh-DeWitt探测器的响应函数。为了提取该过程的物理性质,我们提出了该响应函数的绝热膨胀。这种扩展也是计算一般轨迹中检测器点击率的有用工具。展开是以加速度的时间导数(加加速度、突变和更高的导数)的幂来完成的。在最低阶,我们恢复普朗克光谱与温度成正比的加速度的检测器在每个时刻的轨迹。高阶展开涉及加速度导数的幂,具有不同形状的表现良好的谱系数。最后,我们说明了这种分析的情况下,最初的惯性轨迹,获得一个给定的恒定加速度在有限的时间。
2012-10-25 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum simulation of Unruh-DeWitt detectors with nonlinear optics
我们提出了一种方法来模拟一个Unruh-DeWitt探测器,耦合到一个1+1维无质量标量场,与一个适当的工程$χ^{(2)}$非线性相互作用。在该模拟中,起检测器加速度作用的参数由非线性材料内部的相对逆群速度梯度起作用。我们确定的实验参数,调整探测器能隙,加速度和开关功能。该系统可以模拟随时间变化的加速度,随时间变化的探测器能隙,和非真空初始探测器场状态。此外,对于非常短的材料,该系统可以模拟弱的反Unruh效应,其中探测器的响应随加速度而减小。虽然在非线性光学中已经研究了一些与Unruh相关的现象,但这是第一个在这些系统中模拟Unruh-DeWitt检测器的建议。
2020-09-15 gr-qc quant-ph
Unruh-DeWitt detector in dimensionally-reduced static spherically symmetric spacetimes
本文研究了任意静态球对称时空中的Unruh-DeWitt探测器与无质量标量场相互作用的动力学问题,该时空的度规是由单个度规函数$f(r)$表征的。为了获得清晰的物理见解,我们采用(1+1)维的Unruh-DeWitt模型的导数耦合变体,其中强大的保形技术使真空两点函数的封闭形式的表达式成为可能。由于形式主义的一般性,我们将能够研究一类非常一般的静态球对称(SSS)背景。我们选取了三个例子来说明我们的方法:(1)非奇异海沃德黑洞,(2)最近发现的$D\to 4$极限的高斯-邦内黑洞,和(3)“黑反弹”度规,内插史瓦西黑洞和可穿越的虫洞。我们还证明了与广义Hartle-Hawking真空相关联的导数耦合Wightman函数满足KMS性质,其中$r_\text{H}$是视界半径,温度为$f'(r_\text{H})/(4π)$.
2022-03-04 gr-qc hep-th quant-ph
Unruh-DeWitt detectors as mirrors: Dynamical reflectivity and Casimir effect
我们证明了与无质量标量场微分耦合的(1+1)维Unruh-DeWitt谐振子探测器可以模拟自由空间中的原子镜。在不引入Dirichlet边界条件的情况下,我们的探测器/原子镜的反射率由探测器的内部振荡器和场的相互作用动态地确定。当量子场与探测器的耦合较强时,探测器反射镜可以在较晚的时间反射较宽频率范围的量子场。构造一个具有两个这样的探测镜的腔模型,我们可以看到腔内的量子场是如何从连续谱演变成准离散谱的,这使得在后期的Casimir能量密度为负。在我们的数值计算中,腔中的Casimir能量密度不会收敛,直到UV截止足够大,与两个内部振荡器总是可分离的。
2018-11-29 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement harvesting from conformal vacuums between two Unruh-DeWitt detectors moving along null paths
众所周知,$(1+1)$维史瓦西时空和空间平坦的FLRW时空是共形平坦的。这项工作研究了从两个Unruh-DeWitt探测器之间的这些时空中的共形场真空中沿着传出零轨迹移动的纠缠捕获。在$(1+1)$维Schwarzschild时空中,我们考虑了Boulware真空和Unruh真空。在这个分析中,我们观察到,虽然在$(1+1)$维史瓦西和$(1+3)$维德西特时空中纠缠捕获是可能的,但当探测器沿着相同的输出零轨迹移动时,对于相同的参数集,在$(1+1)$维德西特背景中是不可能的。博尔韦尔真空和安鲁真空的定性结果是相似的。此外,我们还观察到纠缠度周期性地依赖于探测器的两个零路径之间的距离$d$,并且依赖于参数的取值,可能存在纠缠捕获阴影点或区域.我们还观察到在$(1+1)$维Schwarzschild和de Sitter时空中互信息不依赖于$d$,而在$(1+3)$维de Sitter背景中周期性地依赖于它.我们还提供了澄清的起源收获纠缠。
2022-09-22 gr-qc hep-th 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
Entanglement harvesting and divergences in quadratic Unruh-DeWitt detectors pairs
我们分析了与实标量场二次耦合的粒子探测器对之间的相关性。我们发现,虽然一个单一的二次耦合检测器没有出现发散,当一个人认为对检测器出现意外的持续发散(不正规化通过平滑切换或涂抹),他们从现场获得的纠缠。我们的特点是这样的分歧,讨论了一个合适的正则化是否可以允许公平比较的纠缠收获能力的二次和线性耦合,最后,我们已经找到了一个UV安全的量化收获的相关性。我们的结果是相关的费米真空纠缠结构的未来研究。
2017-04-26 gr-qc hep-th quant-ph
Radiation from a receding mirror: Unruh-DeWitt detector distinguishes a Dirac fermion from a scalar boson
众所周知,闵可夫斯基时空中的后退镜可以模拟黑洞的形成,在晚期产生类似霍金的辐射。我们要问的是,观察者需要做些什么才能分辨出这种辐射是费米子辐射还是玻色子辐射。专门研究1+1维中的无质量场,我们发现Unruh-DeWitt探测器可以做到这一点:与旋量场的标量密度线性耦合的检测器的后期跃迁速率与费米热浴的亥姆霍兹自由能量密度成比例,因此显示出费米-狄拉克统计的明显符号,而在线性耦合到标量场或其导数的检测器的响应中没有对应物。相比之下,只检查应力-能量张量的观察者看不到费米子和玻色子之间的区别,无论是在晚期还是早期。
2020-03-05 gr-qc hep-th quant-ph
Unruh-DeWitt detector response along static and circular geodesic trajectories for Schwarzschild-AdS black holes
我们提出了新的方法来数值解决的问题,在弯曲的时空中的粒子探测器的响应特性。这些方法允许Wightman函数的集成,至少在原则上,在相当一般的背景。特别是,我们将使用这个工具,以进一步了解的性质,共形无质量标量霍金辐射从史瓦西黑洞在反德西特空间。我们这样做,通过研究安鲁-德威特检测器在地平线以上,并在圆形测地轨道上休息。该方法允许我们看到,响应率在某些特征频率处显示峰值,这些特征频率对应于时空的准正规模(QNM)。原则上可以将这些技术应用于更复杂和更有趣的物理场景,例如测地线坠落或多探测器纠缠演化,或研究具有黑洞视界的时空中量子关联的行为。
2014-09-15 gr-qc hep-th quant-ph
Finite time measurements by Unruh-DeWitt detector and Landauer's principle
研究了有限时间内Unruh-DeWitt探测器与标量场的耦合模型。一个系统的方法计算有限时间修正在各种情况下的建议和非微扰效应,如热化进行了讨论。它示出特别是绝热关闭检测器和热浴之间的耦合离开非零校正检测器的水平分布。将二能级探测器看作是一个信息承载自由度,编码一比特信息,从Landauer界出发,给出了有限时间内探测器耦合(去耦合)的外功极限。
2017-06-05 hep-th quant-ph
Response of a uniformly accelerated Unruh-DeWitt detector in polymer quantization
如果一个Unruh-DeWitt探测器在Fock空间真空中作匀加速运动,则探测器的跃迁速率与热谱成正比。众所周知,探测器的跃迁速率关键地取决于沿探测器轨迹的两点函数,并且为了计算它,对Fock空间使用标准的“$i ε$“正则化。数值上,我们在这里表明,调节器$ε$是通用的聚合物量子化,量子化方法中使用的\emph{loop quantum gravity}与一个有限的值$ε\approx 2.16$,这导致非热谱的均匀加速检测器。我们还讨论了空间拖尾探测器的响应。
2019-09-03 hep-th quant-ph
Open quantum system approach to the Unruh-DeWitt detector in impulsive plane wave spacetimes
Tamkang University(淡江大学)
本研究利用开放量子系统框架与影响泛函形式,非微扰分析脉冲平面波时空中Unruh-DeWitt探测器的响应,计算了两类波下的相关期望值与跃迁概率,发现波会抑制激发跃迁,且方法可覆盖弱、强耦合情形。
2026-08-21 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement Harvesting of Inertially Moving Unruh-DeWitt Detectors in Minkowski Spacetime
我们研究了相对运动对纠缠捕获的影响,考虑了一对Unruh-Dewitt探测器以任意但独立的恒定速度运动,两者都与真空标量场线性相互作用.在弱耦合近似下,我们发现负性是探测器相对速度的(非初等)函数,以及它们的能隙和最小间距。我们发现参数区域的负性随着速度增加到最大值,然后减少,在一些亚光速达到零。在任何给定的相对速度下,所获得的纠缠与探测器能隙(在足够高的值下)和两个探测器的最近接近距离成反比。
2022-07-05 gr-qc quant-ph
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
Unruh-deWitt detectors in quantum superpositions of trajectories
Unruh-deWitt探测器被广泛用作量子粒子、纠缠和时空曲率的探测器。在这里,我们扩展了一个Unruh-deWitt检测器与无质量,标量场相互作用的标准治疗,包括检测器在量子叠加的经典轨迹。我们推导出微扰表达式的检测器的最终状态,并表明,它取决于场关联函数评估本地沿个别轨迹,以及非本地之间的叠加轨迹。通过将我们的一般方法应用于在两个均匀加速的轨迹的叠加中行进的探测器,包括具有相等和不同的适当加速度的那些,我们发现了发射和吸收光谱中的新的干涉效应。这些影响可以追溯到叠加轨迹之间的因果关系。最后,我们表明,在一般情况下,这样的检测器不热化,即使叠加的路径将单独产生相同的热状态。
2023-03-10 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
Momentum reconstruction from Unruh-deWitt detectors
University of Turku(图尔库大学)
研究通过Unruh-deWitt探测器设置重建粒子过程动量的概率分布,并讨论其作为粒子物理测量设备的模型应用。
2026-04-17 quant-ph
Design Constraints for Unruh-DeWitt Quantum Computers
本文提出以栅控耦合Luttinger液体的自旋量子比特实现Unruh-DeWitt探测器与量子计算机,给出设计约束、材料方案,并通过玻色化证明其量子计算与完美通信条件。
2024-04-05 cond-mat.mtrl-sci hep-th quant-ph
Decoherence and thermalization of Unruh-DeWitt detector in arbitrary dimensions
研究了任意维平坦时空中与自由无质量标量场线性耦合的Unruh-DeWitt探测器($d\geq 2$)的退相干和热化。将探测器的初态选择为基态和激发态的线性叠加纯态,计算了探测器的约化密度矩阵随时间的演化。利用微扰方法,我们解析地导出了探测器的跃迁率(密度矩阵中对角元素的变化率)和退相干率(密度矩阵中非对角元素的变化率)。我们发现,结果是不相同的奇数和偶数维时空,但在这两种情况下的量子比特的幺正性保持。退相干率的实部与跃迁率有关,而虚部由于时间序乘积算符和量子场论中Wightman函数的奇异性,在不同的维度上可能包含不同形式的发散项.我们推导出了求取各维发散项的递推公式,并分析了重正化问题。
2023-03-09 gr-qc hep-th quant-ph
Unruh-DeWitt detector response across a Rindler firewall is finite
我们研究了耦合到$(1+1)$维闵可夫斯基时空中的无质量标量场或其固有时间导数的两能级Unruh-DeWitt探测器,该探测器处于一个量子态中,该量子态在Rindler视界上的相关结构模拟了Almheiri等人认为在蒸发的黑洞时空中随之产生的防火墙的稳态方面。在一阶微扰理论,我们表明,探测器的响应下降通过地平线是突然的,但有限的。与闵可夫斯基真空响应的差异是成比例的$ω^{-2}\ln(|ω|)$的非导数检测器和$\ln(|ω|)$的导数耦合检测器,无论是在一个大的能隙$ω$的限制和绝热开关。添加到量子态高林德勒温度激发背后的地平线增加探测器的响应成比例的温度,这种情况已被建议建模的充满活力的窗帘建议Braunstein等人。我们推测,$(1+1)$维导数耦合探测器可能是一个很好的模型为非导数探测器,跨越防火墙在$3+1$尺寸。
2015-08-09 gr-qc hep-th quant-ph
Interaction of evanescent particles with an Unruh-DeWitt detector
该研究证实有质量标量场的倏逝粒子可与Unruh-DeWitt探测器相互作用,其传递的正能小于场质量,还开发了相关方法并研究了两类粒子对应的探测器发射谱与概率。
2024-01-31 hep-th quant-ph
Probing long-range properties of vacuum altered by uniformly accelerating two spatially separated Unruh-DeWitt detectors
在量子意义上,真空不是一个空洞,而是充满了虚粒子(场)。它可能具有长程性质,被改变,甚至经历相变。有人建议,量子真空的长程性质可以通过在大空间体积上分布物质来探测。在这里,我们研究一个最简单的例子,即,两个均匀加速的Unruh-DeWitt探测器,它们在空间上分开,并研究了探测器与涨落场之间耦合产生的探测器间相互作用能,以观察当两个空间分离的探测器均匀加速通过真空时,是否会出现与长程性质有关的新现象。检测器间隔远大于Unruh热浴的热波长,检测器间的相互作用显示出一种全新的行为,与惯性检测器的行为相比,该行为令人惊讶地完全依赖于加速度,标志着真空的一个新阶段,在这个阶段中,两个惯性观察者所看到的它的印记似乎完全消失了。此外,我们还证明了在某些情况下,探测器间的相互作用在近区可以显着增强的加速运动,并与两个里德伯原子作为检测器,所需的加速度实验检测到的相互作用能量的增强可以是$10^5$倍小于所需的检测Unruh效应。
2022-09-26 gr-qc hep-th quant-ph
Thermality, causality and the quantum-controlled Unruh-deWitt detector
粒子探测器模型如Unruh-deWitt探测器在相对论量子信息和场论中被广泛用于探测时空和量子场的整体特征。这些探测器通常被建模为沿着经典世界线局部耦合到场。在本文中,我们利用最近的框架,使我们能够准备在量子控制的轨迹叠加的检测器,并研究其响应的领域在有限温度闵可夫斯基时空和不断扩大的德西特宇宙。与经典路径上的探测器无法区分这些时空不同,叠加探测器可以通过获取有关其环境的几何和因果结构的非局部信息来做到这一点,这表明它有能力探测这些全局性质。
2021-11-15 gr-qc quant-ph
Unruh-DeWitt detectors and entanglement: the anti-de Sitter space
我们研究了AdS $_4$中的纠缠捕获。应用[Phys. Rev. D 97,125011(2018)]的一般结果,我们考虑两种情况:一种情况是两个粒子探测器是测地线,具有相等的红移;另一种情况是两个粒子探测器都是静态的,具有不相等的红移。正如预期的那样,在大的AdS长度$L$,我们的结果近似平坦空间。然而,在较小的$L$,我们观察到各种场边界条件的非平凡效应。此外,在静态的情况下,我们观察到一个新的功能的纠缠作为切换时间延迟的函数,我们归因于不同的(坐标)频率的检测器。我们还发现了一个岛屿的参数空间中的可分性,类似于在AdS $_3$中观察到的,我们比较和对比我们的其他结果。在这两种情况下观察到的各种特征表明在其他时空中进行进一步的研究。
2018-09-18 gr-qc hep-th quant-ph
Wavepacket detection with the Unruh-DeWitt model
在本文中,我们处理的Unruh-DeWitt(UdW)检测器模型的本地化特性的几个问题。由于其最初的表述为点状探测器,UdW模型已被广泛用于研究存在加速度或弯曲背景的量子场的物理。它的自然扩展试图考虑到这种探测器的空间分布,但所有这些探测器在光谱响应方面都遇到了一系列问题,这使得它们对研究一些最有趣的物理场景毫无用处。本文从QED第一性原理出发,推导了空间拖尾UdW相互作用的理论,分析了空间拖尾UdW探测器的光谱响应,讨论了对相关研究有用的空间分布类型。
2013-04-07 gr-qc quant-ph
Quantized mass-energy effects in an Unruh-DeWitt detector
一个简单但功能强大的粒子探测器模型由一个耦合到场的二能级系统组成,其中被探测的粒子是场的激发。这被称为Unruh-DeWitt探测器。使用这种模型的研究往往集中在一个完全经典的描述的外部自由度的检测器,或一个完整的场论治疗,其中检测器本身被描述为一个字段。最近,人们对探测器的质心的量子方面产生了很大的兴趣--要么被描述为沿着半经典轨道叠加移动,要么在非相对论性哈密顿量下动态演化。然而,感兴趣的过程-场粒子的吸收或发射-必然会通过吸收或发射场量子的能量来改变探测器的静止质量。上述两种模型都不能捕捉到这种效应。在这里,我们将量子化的检测器的质量能量到Unruh-DeWitt模型。我们表明,由于发射或吸收的内能变化是相关的,即使在最低的能量极限。具体地说,由于探测器的质量变化而对跃迁速率的校正不能被忽略,除非整个质量质心动力学也被忽略。我们的结果意味着,不包括质能等价,就不能有一个一致的模型的Unruh-DeWitt检测器作为一个大质量的粒子。
2022-07-21 gr-qc quant-ph
Entropic uncertainty and quantum non-classicality of Unruh-Dewitt detectors in relativity
本文研究相对论背景下 Unruh 热效应对一对 Unruh-Dewitt 探测器熵不确定性与量子 discord 的影响,发现加速会导致量子性损失和不确定性增大,且二者呈反向关联。
2024-11-25 gr-qc quant-ph
Unruh-DeWitt detector's response to a non-relativistic particle
与量子场局域耦合的Unruh-DeWitt(UDW)探测器是研究量子场性质的重要工具。在这里,我们研究了惯性UDW探测器对大质量标量场的非相对论粒子态的响应,发现探测器的跃迁几率分裂为真空贡献和物质贡献。结果表明,物质部分随相互作用持续时间振荡,振荡周期依赖于粒子质量与探测器能隙之差,当二者之差为零时,跃迁几率出现强共振模式.我们比较了物质部分的贡献与粒子的非相对论概率密度,发现它们提供了定性相似的粒子描述。
2021-09-13 hep-th quant-ph
Entanglement harvesting of three Unruh-DeWitt detectors
分析了三个Unruh-DeWitt探测器与一个量子标量场相互作用的三方纠缠捕获协议。我们考虑线性,等边三角形,不等边三角形的探测器配置。我们发现,在相同的参数下,在线性配置比等边配置可以提取更多的纠缠,与单瞬时开关的结果一致。不需要二分纠缠来获得三分纠缠。此外,我们发现,三方纠缠可以收获,即使一个检测器是在更大的类空间隔从其他两个比相应的二分的情况下。我们还发现,对于小的检测器分离的二分相关性变得大于三方的,导致明显违反的Coffman-Kundu-Wootters(CKW)不等式。我们表明,这不是微扰膨胀的结果,而是因为收获量子位处于混合状态而发生的。
2022-06-23 gr-qc quant-ph
Field assisted extraction and swelling of quantum coherence for moving Unruh-DeWitt detectors
研究了在1+1闵可夫斯基时空中,当一个Unruh-DeWitt探测器与一个无质量的标量相干场相互作用时,运动对相干提取量的影响.我们观察到,与静止的探测器相比,对于场的初始能量和相互作用持续时间的某些值,对于以恒定速度或均匀加速度移动的探测器,该量更大。这种相干性的“膨胀”,随着速度或加速度值的增加而变得更加强烈,主要是在短时间内观察到的,当场的能量与检测器的能量相比更大时,以及更长的持续时间但更小的场能量。因此,相干性丢失的速率有时对于移动的检测器比对于静止的检测器更慢。
2020-06-24 gr-qc quant-ph
The stress-energy tensor of an Unruh-DeWitt detector
本文提出一种有限尺寸粒子探测器模型,通过包含探测器场、复标量场与理想流体的协变拉格朗日量推导其能动张量,并证明该张量在一般条件下物理合理且满足能量条件。
2025-05-04 gr-qc hep-th quant-ph
Repeated measurements on non-replicable systems and their consequences for Unruh-DeWitt detectors
针对玻恩规则不适用于不可复制系统的问题,提出重复测量方法预测结果统计,证明其统计特性与玻恩规则足够相似时后者可有效使用,并通过Unruh-DeWitt探测器的数值研究验证可借此观测Unruh效应。
2024-09-30 gr-qc hep-th quant-ph
Measuring the Casimir-Polder potential with Unruh-DeWitt detector excitations
提出了一种利用原子激发测量光腔中Casimir-Polder力的新方法。我们利用Unruh-DeWitt Hamiltonian模拟完整物质场相互作用的框架,并找到二能级原子的激发率与Casimir-Polder能量之间的联系,允许将一个映射到另一个。我们认为,这样的实现开辟了一条路线,研究Casimir-Polder势通过测量激发态的人口在大的,空间紧凑的原子系综。
2019-12-18 quant-ph
Unruh-DeWitt Detector Differentiation of Black Holes and Exotic Compact Objects
研究了3+1维空间中具有一般反射边界条件的静态Unruh-DeWitt探测器在奇异紧致天体(ECO)外的响应。无视界的ECO,其边界非常接近潜在的事件视界,充当了一个黑洞模仿者。我们发现,响应率是显着不同的黑洞的情况下,即使当ECO边界是完全吸收。对于一个(部分)反射ECO边界,我们发现共振结构的响应率取决于不同的位置的ECO边界和检测器。我们提供了一个详细的分析与ECO的真空模式结构和传递函数。
2020-11-20 astro-ph.HE gr-qc quant-ph
Nonperturbative Danielson-Satishchandran-Wald Decoherence with Unruh-DeWitt detectors
Swansea University(斯旺西大学);Universidade Federal do ABC(ABC联邦大学);University of Waterloo(滑铁卢大学);Universidade Estadual Paulista(圣保罗州立大学)
研究非微扰DSW退相干机制,利用Minkowski时空中的无隙有限时间探测器,在均匀加速路径的宇称叠加态中与质量标量场相互作用,分析退相干过程的主要因素。
2026-05-01 gr-qc hep-th quant-ph
Momentum-Resolved Probing of Lorentz-Violating Dispersion Relations via Unruh-DeWitt Detector
本文提出用 Unruh-DeWitt 探测器结合动量分辨探测和迭代泰勒展开,从局域谱窗口重建修正色散关系的全局轮廓,为跨能标检验洛伦兹对称性破坏及实验验证普朗克尺度遗迹提供可扩展方法。
2025-07-23 gr-qc hep-th quant-ph
Bose polarons as relativistic Unruh-DeWitt detectors: Entanglement harvesting from Bose-Einstein condensates
Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(诺尔迪塔,皇家理工学院和斯德哥尔摩大学);Kirchhoff-Institut für Physik, Universität Heidelberg(基希霍夫物理研究所,海德堡大学)
将玻色-爱因斯坦凝聚体中的束缚杂质映射为Unruh-DeWitt探测器,通过有限时间Feshbach调谐实现纠缠提取,并给出实验可行参数。
2026-07-01 cond-mat.quant-gas hep-th quant-ph
Unruh-DeWitt Quantum Computing: Realizing Quantum Shannon Theory With Quantum Fields
本文提出Unruh-DeWitt量子计算机,利用拓扑绝缘体边缘态与量子比特总线实现量子转导,通过量子香农理论度量通道容量,并基于Tomonaga-Luttinger液体构建RQI通道,提出实验方案与设计约束。
2024-07-18 cond-mat.mtrl-sci hep-th quant-ph
Entanglement harvesting from multiple massless scalar fields and divergences in Unruh-DeWitt detector models
我们分析的情况下,成对的Unruh-DeWitt类探测器与标量场(S)的双线性和二次耦合相互作用。对于所有的情况下-真正的标量场,带电的标量场,甚至为耦合混合两个不同的标量场-我们发现,检测器的动态依赖于一个真正的标量场的Wightman函数具有相同的功能形式,直到一个常数倍。因此,纠缠捕获对标量场的种类或它们的带电性质表现出低敏感性。此外,我们一般的理由表明,对Unruh-DeWitt检测器表现出持久的分歧时,他们与标量场(S)的二次或双线性耦合相互作用,并讨论可能的途径,以改善模型,通过正规化这种分歧。
2018-08-17 quant-ph
Quantum speed limit time of a uniformly accelerated Unruh-DeWitt detector
Indian Institute of Technology Guwahati(印度理工学院古瓦哈提分校)
该研究基于开放量子系统理论,探究匀加速Unruh-DeWitt探测器的量子速度极限时间,分析三种边界场景下的特性,发现其独特行为可用于诊断Unruh效应。
2026-08-31 gr-qc hep-th quant-ph
Unitary evolution of a pair of Unruh-DeWitt detectors calculated efficiently to an arbitrary perturbative order
Unruh-DeWitt哈密顿量将标量场与作为粒子探测器模型的二能级原子耦合。两个这样的探测器由不同的观察者持有,沿着一般的轨迹,可以用来研究量子场论中的纠缠行为。由于缺乏其他方法,幺正演化必须进行微扰研究,即使在低微扰阶下也相当耗时。在这里,我们完全解决了这个问题,并提出了一个简单的算法的基础上的线性丢番图方程组的解决方案的微扰计算。该算法以多项式形式运行,具有微扰阶。这应该与标量φ ^[4]理论中微扰贡献的数量形成对比,因为我们知道标量φ ^[4]理论中微扰贡献的数量是按阶乘增长的。说到φ ^4模型,我们可以得到一个受欢迎的附带结果,它可以机械地(几乎是无意识地)计算相互作用标量φ ^n理论,而不必求助于费曼图。我们证明了一个典型的教科书上的例子,两个相互作用的领域n= 3,4。
2018-02-07 gr-qc hep-th math-ph
Dissipation suppression for an Unruh-DeWitt battery with a reflecting boundary
本文通过在空间中引入反射边界改变真空涨落,研究加速 Unruh-DeWitt 量子电池的耗散抑制,并揭示边界距离与加速度特征尺度对抑制效果的影响。
2025-08-31 gr-qc hep-th quant-ph
Spin systems as quantum field theories in inflationary universe: A study with Unruh-DeWitt detectors
本文提出将暴胀宇宙中的量子场论映射到自旋系统,并用单自旋作为Unruh-DeWitt探测器,证明其响应渐近趋近QFT结果,为在量子模拟平台上实验探测暴胀宇宙热性质提供了可行路径。
2025-05-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech gr-qc
Enhancement of an Unruh-DeWitt battery performance through quadratic environmental coupling
S.N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
研究二次环境耦合对量子电池性能的影响,发现其能提升电池的相干性和稳定性,从而改善能量存储和效率。
2026-03-18 gr-qc quant-ph
Persistence of measurement-induced nonlocality in uniformly accelerating Unruh-DeWitt detectors
College of Electronic and Optical Engineering and College of Flexible Electronics (Future Technology), Nanjing University of Posts and Telecommunications(南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院);School of Physics, Hangzhou Normal University(杭州师范大学物理学院)
本文研究均匀加速Unruh-DeWitt探测器中测量诱导非定域性(MIN)对Unruh温度的响应,发现其依赖初始态,可被抑制、恢复或增强,否定了强加速下MIN普遍消失的结论。
2026-09-09 gr-qc quant-ph
Probing Lorentz-invariance-violation with quantum coherence of Unruh-DeWitt detector
School of Physics, Hangzhou Normal University(杭州师范大学物理学院);Department of physics and electrical engineering, Liupanshui Normal University(六盘水师范学院物理与电气工程系)
研究利用与洛伦兹破缺色散关系的无质量标量场相互作用的昂鲁-德维特探测器的量子相干性来探测洛伦兹不变性破缺,应用于聚合物量子化标量场理论,发现其对快度有明显依赖及相关转变,证明量子相干性可作为LIV的有效探测手段。
2026-07-20 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum Parameter Estimation in the Unruh-DeWitt detector model
研究了相对论效应对二能级原子等粒子探测器量子精密测量精度的影响。利用量子费舍尔信息估计原子在非惯性运动或引力场中的相位灵敏度。Unruh-DeWitt模型适用于研究匀加速原子与无质量标量真空场弱耦合的动力学。当测量装置与原子处于相同的相对论运动时,得到了量子费舍尔信息随Rindler固有时间变化的动力学行为。发现相对论量子估计的动力学特性是相位灵敏度的单调下降。为了改进相对论量子精密测量,我们合理地考虑了两个相互垂直的反射面边界。
2015-10-22 quant-ph
Fate of entanglement between two Unruh-DeWitt detectors due to their motion and background temperature
我们调查的命运,两个加速探测器之间的初始纠缠相对于一个观察员连接到其中一个探测器。这里考虑的是$(1+1)$和$(1+3)$时空维度,探测器与实无质量标量场通过量子项相互作用。调查正在进行的非热以及热场。一般来说,无论探测器在同一个Rindler楔形或相反的楔形中移动,场温度的增加都会降低初始纠缠。在所有的情况下,纠缠的退化是高加速度$a_A$我们的观察者。有趣的是,退化取决于初始纠缠的度量。对于$(1+1)$维度,对于小的$a_A$值,退化饱和,而随着$a_A$的减小,在$(1+3)$维度中同样波动。对于在相反的Rindler楔中的运动,我们在$(1+1)$维中观察到的一个值得注意的特征是,取决于初始纠缠的强度,对于观察者的加速度的某些值,系统中存在纠缠捕获的可能性。然而,在$(1+3)$尺寸中不存在相同的情况。整个分析在操作上不同于以前的类似调查。热平衡是满足整个计算在这里,通过考虑Wightman功能相对于在真空中的Unruh模式,相反,使用闵可夫斯基模式的Rindler模式评估。
2022-04-13 gr-qc hep-th quant-ph
Relativistic quantum Otto heat engine using a three-level Unruh-DeWitt detector
本研究探索以 qutrit 为工作物质的相对论量子 Otto 热机,其多个能隙可独立调节以实现更通用的功提取,推导了基于有效温度的通用正功条件,并揭示了密度矩阵中产生相干项等额外细节。
2025-06-30 gr-qc quant-ph