Optimal Quantum Metrology for Probing the Unruh Effect with Uniformly Accelerated Two-Level Atoms
School of Science, Guiyang University(贵阳大学理学院)
研究用优化的加速二能级原子对昂鲁效应进行量子计量检测,通过优化原子 - 场相互作用时间、初始原子态和测量基来降低估计不确定性,分析了不同条件下的最优因子和最小不确定性,还估计了最小总探测时间并证明可减少。
2026-07-28 quant-ph
Minkowski vacuum entanglement and accelerated oscillator chains
Texas A&M University(德克萨斯农工大学);Princeton University(普林斯顿大学);Baylor University(贝勒大学);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
研究闵可夫斯基真空中的加速振子链量子演化,揭示Rindler光子纠缠如何转移到不同因果区域的振子,并探讨Unruh效应与Unruh-Wald效应的关联。
2024-12-12 physics.optics quant-ph
Probing the Unruh effect with an accelerated extended system
在闵可夫斯基时空中的量子场的背景下,已经证明了真空态是均匀加速观察者的热态-这一开创性的结果被称为Unruh效应。然而,最近的主张对这一结果在扩展系统中的有效性提出了挑战,从而对其物理现实性产生了怀疑。在这里,我们研究了一个扩展系统的动力学,在真空中均匀加速。我们证明了它的约化密度矩阵演化为吉布斯热态,其局部温度由Unruh温度给出。这证明了真空状态确实会引起加速扩展系统的热化--这是人们所能期望的一个合理的热库。
2019-07-13 cond-mat.stat-mech gr-qc quant-ph
Unruh effect and condensate in and out of an accelerated vacuum
我们重新讨论了Unruh效应,以研究有限加速度如何影响标量凝聚。我们讨论了与加速度有关的负的类热修正。从热场动力学和加速度效应之间的对应关系,我们给出了一个解释这个负号。利用这一结果和解决的间隙方程,我们表明,凝聚应增加与更大的加速度。
2015-12-20 hep-ph 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
Unruh effect as a result of quantization of spacetime
最近提出了一种将加速度直接编码到场中的方法,从而建立了一种新的场,即加速场。加速场的定义指向空间和时间的量子化,类似于通常的量子场论中能量和动量等量的量子化方式。在弯曲时空中,昂鲁效应与量子场论结合起来进行了研究,并通过引入一个匀加速观测者来描述。在这项工作中,作为第一次尝试,以证明加速场的效用,我们提出了一种替代方法来获得Unruh效应。通过对量子时空的量子场论的研究,我们证明了在不改变参考系的情况下,可以获得Unruh效应。因此,在加速场的框架下,昂鲁效应的观测证实可以归因于时空量子性质的存在。
2018-04-24 gr-qc hep-th quant-ph
Driving the Unruh Response
研究通过双局部驱动源生成的纠缠非热激发,探索Unruh响应的来源,并利用模自同构和抛物线柱函数构建波包近似,揭示热性与局域源结构的关系。
2025-12-06 quant-ph
Measuring Unruh radiation from accelerated electrons
本研究梳理加速电子热 Unruh 辐射的解释,借助二能级原子辐射类比提出启发式描述,并设计实验检验电子是否发射热光子。
2024-04-24 gr-qc physics.atom-ph 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
The Unruh effect in an Ion Trap: An Analogy
我们提出了一个实验,其中的声子激发离子在一个陷阱中,与一个陷阱频率指数调制率$κ$,表现出一个热谱的“Unruh”温度由T=hbar*kappa。我们讨论了这个实验的相似之处,通常的Unruh效应的量子场和均匀加速探测器。我们证明了一个新的Unruh效应的探测器,响应反正常有序的时刻,使用离子的第一个蓝色边带跃迁。
2004-11-14 quant-ph
Generating Entangled Photons from the Vacuum by Accelerated Measurements: Quantum Information Theory Meets the Unruh-Davies Effect
基于著名的Unruh-Davies效应,我们研究了加速和静止观察者之间的投影测量和量子通信的影响。我们发现,投影测量均匀加速的观察者可以激发真正的粒子从惯性系中的真空,即使没有额外的粒子被创建的测量过程中的加速帧。此外,我们还证明了通过这种加速测量产生的粒子可以在惯性系中高度纠缠,并且也可以通过一定的测量安排来利用这个过程产生甚至最大纠缠的两量子比特态。作为我们分析的副产品,我们还表明,一个量子比特的信息可以完美地从加速观察者传输到惯性观察者。原则上,这种效应可以用于设计量子通信的纠缠态发生器。
2007-09-26 gr-qc quant-ph
Quantum fluctuation of entanglement for accelerated two-level detectors
量子纠缠作为最普遍的量子资源之一,可以用冯诺伊曼熵来量化。然而,我们知道,冯诺伊曼熵只是一个统计量或算符,它具有涨落性。在相对论背景下研究了以二能级原子为模型的Unruh-Dewitt探测器之间纠缠的量子涨落。Unruh辐射和量子涨落效应影响了量子纠缠的精确测量。受此启发,我们提出了两个纠缠的Unruh-Dewitt探测器,当其中一个被加速并与相邻的外部标量场相互作用时,相对论运动如何影响QFE。我们发现,量子场效应首先在Unruh热噪声的作用下增加,然后在加速度达到相当大的值时突然衰减,这表明相对论效应将导致不可忽略的量子场效应。我们还发现,初始QFE(无加速效应)是最小的最大纠缠态。此外,虽然当加速度大于$\sim0.96$时QFE具有巨大的衰减,但同时也衰减到非常低的值,因此比率$ΔE/C$仍然很大。根据等效原理,我们的研究结果原则上可以应用于引力场影响下的量子弹性体动力学。
2020-03-08 quant-ph
Resonance interaction energy between two accelerated identical atoms in a coaccelerated frame and the Unruh effect
研究了在与原子共加速的参考系中,两个匀加速的全同原子与真空态标量场或电磁场相互作用时的共振相互作用能.我们假设一个原子处于激发态,另一个原子处于基态,并且它们在它们的相关对称或反对称态中制备。利用微扰理论,在原子-光场耦合的二阶条件下,分离了真空涨落和辐射反应场对相互作用系统能量移动的贡献。结果表明,只有辐射反应项对原子间的共振相互作用有贡献,而与真空涨落贡献有关的Unruh热涨落对原子间的共振相互作用没有影响.我们还表明,两个均匀加速的原子之间的共振相互作用,最近研究的共动(局部惯性)框架,可以恢复在共加速框架,没有额外的假设的Fulling-Davies-Unruh温度的量子场(如必要的兰姆位移,例如)。这表明,在所考虑的情况下,共加速系和局部惯性系是等价的。
2016-11-28 gr-qc quant-ph
Entanglement and discord: accelerated observations of local and global modes
我们从Alice(惯性)和Rob(加速)两个观察者的角度研究了双模压缩态中纠缠和量子不和谐的数量。我们发现,使用本地化的模式产生定性不同的相关特性,大的加速度比Unruh模式。具体地说,纠缠经历了一个突然死亡的函数的加速度和不和谐渐近为零的极限无限加速。我们的结论是,以前的Unruh模式分析不确定的加速度依赖的纠缠和不和谐退化的一个给定的量子态。
2013-03-26 quant-ph
Simplified derivation of the Hawking-Unruh temperature for an accelerated observer in vacuum
在真空场中经历均匀加速度$a$的探测器的响应就像它浸没在温度为$T=\hbar a/2πk c$的热辐射中一样。一个简单的,直观的推导这个结果的情况下,一个标量场在一个空间维度。然后,该方法被扩展到治疗的情况下,由加速观察者看到的字段是一个自旋1/2狄拉克场。
2004-08-27 gr-qc 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
Unruh Effect of Detectors with Quantized Center-of-Mass
Unruh效应是这样一种预测,即通过真空加速的粒子探测器会被明显存在的辐射量子所激发--这是存在加速时的一种基本量子现象。先前对安鲁效应的处理,假设了一个经典的规定轨迹,没有考虑到探测器质心的量子动力学。在这里,我们研究更现实的检测器,其质心是一个量化的自由度被加速的外部经典领域。我们研究了探测器的反冲由于发射的Unruh量子。反之亦然,我们还研究了反冲对Unruh量子发射和探测器激发的影响。我们发现,由于发射的Unruh量子的反冲可能是一个相关的实验签名的Unruh效应。
2021-02-05 gr-qc quant-ph
The influence of Unruh effect on quantum steering for accelerated two-level detectors with different measurements
我们研究了当两个相关Unruh-Dewitt检测器中的一个通过不同的量词与外部标量场局部相互作用时,它们之间的转向动力学。我们发现,量子操纵,无论是熵操纵不等式或Cavale-Jones-Wiseman-Reid不等式,在Unruh热噪声的影响下是脆弱的。发现量子操纵总是不对称的,并且这种不对称性对初始态参数非常敏感。此外,转向型量子关联在某些加速度下会经历“突然死亡”,这与同一系统中其他量子关联的行为有很大不同。值得注意的是,紧量子操纵的控制值存在一个转变点,随着加速度的增加。我们还发现通过选择探测器中最小的能隙可以实现量子可操纵性在Unruh热噪声下的鲁棒性。
2018-01-18 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum electrodynamics of accelerated atoms in free space and in confined cavities
我们考虑一束处于基态的原子通过单模微波腔加速的格丹肯实验。我们表明,考虑到相互作用哈密顿量中的“反激”项导致原子的激发,同时发射光子进入场模。在相互作用缓慢开启的情况下,发射和吸收概率的比率呈指数小,并由Unruh因子描述。在相反的尖锐空腔边界的情况下,上述比率要大得多,并且产生的辐射强度可以超过自由空间中Unruh加速辐射的强度许多数量级。在这两种情况下都产生了真实的光子,这与匀速加速的原子不辐射的观点相反。稳态时的腔场由热密度矩阵描述。然而,在某些条件下,激光增益是可能的。我们提出了一个详细的讨论如何加速的原子影响所产生的腔场在不同的情况下,从一个简单的物理图片Unruh辐射进展到更复杂的情况。
2004-12-17 quant-ph
Quantum Fisher and Skew information for Unruh accelerated Dirac qubit
我们发展了Dirac场模的Unruh通道的Bloch矢量表示。这是用来提供一个统一的,分析处理的量子Fisher和偏斜信息的量子比特受到Unruh信道,无论是在其纯形式,以及在实验相关的外部噪声信道的存在。研究了温度、压缩等外部环境参数对Fisher信息和Skew信息的时间演化的影响。外部噪声模型由纯移相相位阻尼以及压缩广义振幅阻尼通道。一个有趣的外部水库温度和压缩之间的相互作用的Fisher和Skew信息观察,特别是,压缩广义振幅阻尼通道的行动。结果表明,在某些情况下,压缩可以增强量子信息对抗周围环境恶化的影响。类似的功能也观察到类似的研究偏斜信息,突出了类似的起源的费舍尔和偏斜信息。
2015-11-10 hep-th quant-ph
Unruh effect for detectors in superposition of accelerations
Unruh效应是加速观察者即使在惯性观察者经历真空状态时也能检测到粒子的现象。特别是,均匀加速的观察者预计测量的热辐射是成比例的加速度。在这里,我们考虑的Unruh效应的检测器,遵循不同的加速轨迹在闵可夫斯基时空的量子叠加。更准确地说,我们分析了一个点状多级粒子探测器耦合到一个无质量的实标量场和运动的叠加加速轨迹的激发。我们发现,在一般情况下,探测器的激发状态,而不是仅仅(凸)的混合物的热谱特性的Unruh效应的每个轨迹与明确定义的加速度分别。相反,对于某些轨迹和激励水平,并且在测量轨迹状态时,检测器激励的状态特征还包括非对角项。这些“热态叠加”的非对角项与不同可能态的可解释性有关,在这些状态中,场在与探测器的内部自由度相互作用后被留下。
2020-07-22 gr-qc quant-ph
Radiative process of two entangled uniformly accelerated atoms in a thermal bath: a possible case of anti-Unruh event
研究了在热浴中均匀加速的两个纠缠二能级原子与无质量标量场耦合时的辐射过程。首先,利用Minkowski模的正频率Wightman函数和Rindler变换,给出了$(1+1)$和$(1+3)$维中从最大纠缠对称和反对称Bell态到集体激发态的跃迁几率.我们在这些转移概率中观察到了\emph{anti-Unruh-like}事件的可能情况,尽管$(1+1)$和$(1+3)$维度结果并不完全等效。我们推断,热浴起着重要的作用,在发生的反Unruh样效应,因为它也存在于对应于一个单一的检测器在这种情况下的跃迁概率。其次,我们考虑了格林函数的Rindler模式与真空的Unruh模式估计相同。这里反Unruh效应只出现在从反对称态到集体激发态的跃迁中。值得注意的是,这里的$(1+1)$和$(1+3)$尺寸的结果是等效的,对于一个单一的检测器,我们没有观察到任何反Unruh效应。这表明,原子态之间的纠缠是在这种情况下观察到的反Unruh效应的主要原因。通过研究发现,对于Rindler模分析,在热浴温度与Unruh温度互换的情况下,单探测器情况下的跃迁几率是对称的,而对于Minkowski模分析,情况并非如此。我们进一步评论,这一观察是否可能揭示加速观察者和一个真正的热浴之间的类比。我们所观察到的抗Unruh效应的分类也彻底证明了一个精心的调查。
2021-02-19 gr-qc hep-th quant-ph
Backreaction and Unruh effect: New insights from exact solutions of uniformly accelerated detectors
利用最近获得的均匀加速Unruh-DeWitt探测器的非微扰结果,我们发现了探测器的内部自由度的动态演化的新特征,并确定了最初来自含时微扰理论的Unruh效应在超弱耦合和超高加速度限制下起作用。探测器和光场之间的相互作用导致了它们之间的纠缠,并且追踪光场导致了探测器的混合态,即使对于在Minkowski真空中静止的探测器也是如此。我们的研究结果基于这个精确的解决方案清楚地表明,从普通的结果,量子场的反作用被忽略的差异,在检测器不再表现得像一个完美的温度计。通过对探测器约化密度矩阵演化的计算,发现由含时微扰理论导出的无限长相互作用时间内从初始基态的跃迁几率,在对应于马尔可夫体系的特殊限制条件下,只存在于瞬态的精确解中.此外,探测器在后期永远不会看到自由探测器的能量本征态上的精确玻尔兹曼分布,因此在覆盖更宽参数范围的非马尔可夫状态下,无法在探测器内部识别Unruh温度。
2007-09-13 gr-qc quant-ph
Quantum teleportation, entanglement, and Bell nonlocality in Unruh channel
退相干是系统与周围环境相互作用的必然结果。相对论效应引起的退相干的研究具有重要意义。昂鲁效应是由相对论加速器观测器观测到的。Unruh效应作为一个量子信道,我们称之为Unruh信道。可以通过提供其Kraus表示来表征Unruh信道。在狄拉克场的情况下,考虑了量子信息在惯性观测者(Alice)和加速观测者(Rob)之间共享的二分方案.我们将证明,这个通道减少了两个观察者之间的共同量子信息。在这篇论文中,我们将研究Unruh通道对量子关联的各个方面的影响,如量子隐形传态,纠缠和Dirac场模式的贝尔不等式违反。
2020-06-14 quant-ph
Van der Waals and resonance interactions between accelerated atoms in vacuum and the Unruh effect
在量子电动力学的框架下,我们讨论了真空中原子匀加速的各种物理效应。本文首先研究了真空中两个匀加速原子之间的vanderWaals/Casimir-Polder色散和共振相互作用。我们发现,原子加速显着影响范德华力,产生不同的缩放与原子间的距离和明确的相互作用能量的时间依赖性的相互作用。我们认为,这些结果可以允许通过原子之间的色散相互作用的Unruh效应的间接检测。然后,我们考虑两个加速原子之间的共振相互作用,准备在一个相关的贝尔型状态,并在真空状态下与电磁场相互作用,分离真空波动和辐射反应的贡献,无论是在自由空间中,并在存在一个完美的反射板。我们表明,非热效应的加速体现在共振相互作用,产生的共振相互作用能的距离依赖性的变化。这表明温度和加速度之间的等价性并不适用于加速原子的所有辐射性质。为了进一步探讨这方面,我们评估的共振相互作用在非惯性运动中的两个原子的共加速(Rindler)框架,并表明,在这种情况下,假设的Unruh温度场是不需要一个完全等效的局部惯性和共加速的观点。
2017-08-23 gr-qc quant-ph
Numerical Evaluation of Accelerated-Assisted Entanglement Harvesting
我们认为加速辅助纠缠收获证明了两个加速Unruh探测器耦合到一个标量场之间的相关性。我们阐述了以前的研究,其中在一个固定相位近似计算纠缠依赖于两个参数$c_1 = κL$,和$c_2 = κΩσ^2$,其中$κ$描述了检测器的加速,$L$他们的分离和$Ω$的能量分裂在一对两个状态Unruh检测器。在这里,我们超越了固定相位近似进行数值计算的纠缠收获,使我们能够提出依赖于$c_3 = σΩ$,其中$σ$表示高斯窗函数的半宽度指定的字段检测器的相互作用,并显示协议与早期的工作大$c_3$限制。
2016-06-10 quant-ph
Unruh acceleration effect on the precision of parameter estimation
本文讨论了在$X$ -态中初始制备的加速系统的Fisher信息动力学。对一般态和Werner态分别导出了一个解析解,它包括三个部分:经典态、所有纯态的平均值和纯态的混合。结果表明,Unruh加速度对Fisher信息具有消耗效应.这种损耗取决于初始状态设置的纠缠程度。对于$X$状态,对于Unruh加速度的某些间隔,Fisher信息保持恒定,而与Unruh加速度无关。一般来说,估计状态参数的可能性随着加速度的增加而降低。然而,估计的精度可以最大化的Unruh加速度的某些值。我们还研究了不同部分的Fisher信息的动态总Fisher信息的贡献。
2016-09-08 quant-ph
The Unruh effect without thermality
我们表明,均匀加速的探测器可以显示真正的热功能,即使库博-马丁-施温格(KMS)条件未能举行。这些特征包括满足热细致平衡和具有与满足KMS条件的情况相同的普朗克响应。在这种情况下,我们讨论,满足KMS条件的加速轨迹是刚刚好,但不是必要的Unruh效应存在于一个给定的量子场论。此外,我们提取的必要条件和充分条件的加速探测器的响应函数是热的无限绝热极限。这一分析提供了关于KMS条件和Unruh效应之间相互作用的新见解,并提供了一个坚实的框架,其中Unruh效应对量子场论变形(可能是洛伦兹破坏)的鲁棒性可以得到明确的回答。
2018-04-02 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement Enhanced Thermometry in the Detection of the Unruh Effect
我们展示了如何使用纠缠可以提高检测的精度与加速探头的Unruh效应。利用二能级原子与量子场相对论相互作用的Unruh-DeWitt模型,将原子视为开放量子系统,导出了控制原子演化的主方程。利用量子态鉴别的方法,通过观察原子的时间演化态,检测原子的加速运动。事实证明,检测被加速的原子对安鲁效应敏感的最佳策略是让原子温度计与热浴平衡。然而,在探测器和外部自由度之间引入初始纠缠导致探测器灵敏度的增强。此外,在平衡发生之前,在有限时间内达到最大精度。
2017-01-27 gr-qc hep-th quant-ph
Vacuum condensate, geometric phase, Unruh effect and temperature measurement
在我们以前的工作中,已经证明了使用Aharonov-Anandan不变量作为分析不同系统的工具的可能性,包括霍金和Unruh效应,以及石墨烯物理和热状态。我们证明了表征这类系统的真空凝聚也与几何相位有关,并分析了以混合态为代表的经历非幺正演化的系统的几何相位的性质。特别地,我们考虑两个级别的原子加速的外部潜力和相互作用的热状态。我们提出了实现马赫-曾德尔干涉仪,可以证明存在的Unruh效应,并可以允许非常精确的温度测量。
2015-06-22 quant-ph
Estimating the Unruh effect via entangled many-body probes
研究了基于纠缠多体Unruh-DeWitt探测器的量子精密测量方案中的参数估计问题。研究发现,通过初始状态的准备和参数的选择,可以提高Unruh效应的估计精度。结果表明,在估计的Unruh温度的多体探针计量的精度总是优于两个探针策略的精度。鲍勃探测器的适当加速度以及加速度探测器与外场的相互作用对Unruh效应的估计精度有重要影响。此外,我们还发现在初始态中激发原子数较多的情况下制备的探测态比激发原子数较少的情况下制备的探测态具有更好的性能。然而,与Unruh温度的估计不同,加速探测器的有效耦合参数的估计需要更多的总原子,但较少的激发原子的估计。
2020-01-22 gr-qc quant-ph
Would quantum entanglement be increased by anti-Unruh effect?
我们研究了纠缠量子态的“反Unruh效应”,并参考先前指出的耦合到真空的加速探测器的反直觉冷却。我们证明了当一个探测器加速度或两个探测器同时加速度时,初始纠缠态(类空分离态)的量子纠缠可以增加.然而,如果两个粒子(例如,由于二分系统的探测器)最初没有纠缠,所以纠缠不能由反Unruh效应产生。因此,在一定的参数范围内,反Unruh效应可以看作是量子纠缠的一种放大机制。
2018-02-22 gr-qc hep-th quant-ph
The entangling side of the Unruh-Hawking effect
我们证明了Unruh效应可以在惯性和加速观测者之间产生净量子纠缠,这取决于惯性态的选择。这一惊人的结果消除了普遍认为Unruh效应只能破坏纠缠的观点,并为寻找Unruh和Hawking效应的实验证据提供了一个新的意想不到的来源。
2011-07-12 gr-qc quant-ph
Thermality and athermality in the Unruh effect
研究揭示了Unruh效应中原子质心与内部能级的热平衡差异,指出质心自由度的非热性与内部能级的热性。
2025-09-02 gr-qc quant-ph
Genuine multipartite entanglement subject to the Unruh and anti-Unruh effects
本文研究了在真空场中耦合一个或两个加速探测器时,加速效应对真实三重纠缠的影响。令人惊讶的是,我们发现纠缠的增加和减少与Unruh和反Unruh效应没有明确的对应关系。具体地说,Unruh效应不仅可以减小探测器之间的三重纠缠,而且可以增强探测器之间的三重纠缠;反Unruh效应不仅可以增强探测器之间的三重纠缠,而且可以减小探测器之间的三重纠缠。我们对这一现象进行了解释。最后,我们将讨论从三方到N-部系统。
2022-07-04 gr-qc quant-ph
Thermalization of particle detectors: The Unruh effect and its reverse
我们研究了一般平稳场景下的反Unruh效应。我们发现,对于加速轨道,耦合到量子场的KMS态的粒子探测器可以随着KMS温度的增加而冷却(点击次数减少)。值得注意的是,即使探测器被无限长时间地打开,情况也是如此。我们还表明,反Unruh效应是加速探测器的特征,并且不会出现惯性移动探测器(例如,在热浴中)。
2016-12-31 gr-qc hep-th quant-ph
Entanglement generation for uniformly accelerated atoms assisted by environment-induced interatomic interaction and the loss of the anti-Unruh effect
研究了Minkowski真空中环境诱导的原子间相互作用对两个匀加速原子与涨落无质量标量场耦合的纠缠动力学的影响。当两个原子系统最初准备在可分离状态下,使得两个原子分别处于基态和激发态时,环境引起的原子间相互作用有助于纠缠的产生,在这个意义上,允许纠缠产生的加速和原子间分离的参数空间被扩大,初始时刻的纠缠产生速率被提高,与忽略环境诱导的相互作用相比,进化过程中产生的最大并发数有所增加。值得注意的是,初始时刻的纠缠产生率和演化过程中产生的最大并发度随加速度单调下降,而忽略环境诱导的原子间相互作用时,它们随加速度的变化呈现非单调行为.换句话说,反Unruh现象的纠缠产生的考虑剥夺了环境诱导的原子间相互作用。
2022-02-19 gr-qc hep-th quant-ph
Unruh versus Tolman: On the heat of acceleration
它表明,Unruh效应,即在一个量子场的惯性真空态的均匀加速温度计指示的温度增加,不能被解释为与周围气体的热交换的结果。由于真空在加速系统中是空间均匀的,根据托尔曼定律,真空的温度必须处处为零。实际上,加速温度计的温度升高是由于温度计与真空之间的局域耦合引起的系统量子效应。这种耦合不可避免地产生真空的激励,将能量传递到温度计,通过加速度获得,从而影响其读数。然而,对于任意的加速度,真空的温度保持为零。
2016-03-05 gr-qc hep-th quant-ph
Unruh detectors, Feynman diagrams, acceleration and decay
本文提出通过Unruh-deWitt探测器将加速粒子的衰变率与QFT计算相结合,提供了一种计算加速粒子衰变率的简便方法。
2025-12-01 gr-qc hep-ph hep-th
The Unruh effect interpreted as a quantum noise channel
我们利用量子信息理论的工具来阐明Unruh效应。模态量子比特看起来好像受到了降低量子信息的量子噪声,如在加速参考系中观察到的。由一个自由狄拉克场的模式所经历的Unruh效应,如相对论加速观察者所见,被视为噪声通道,我们称之为Unruh通道。我们给出了该通道的算符和表示,并研究了该通道下量子关联的各个方面,如贝尔不等式破坏、纠缠、隐形传态以及测量诱导退相干等.我们比较和对比这个通道从传统的噪声,由于环境退相干。我们表明,Unruh效应产生的振幅阻尼通道,与零温度,即使Unruh效应与非零温度。渐近地,受到通道的布洛赫球不收敛到一个点,如预期的波动耗散参数,但合同的有限因素。我们构造的Unruh效应的逆通道,一个非完全正映射,正式逆转的效果,并提供一些物理解释。
2016-03-31 hep-th quant-ph
Thermal and non-thermal signatures of the Unruh effect in Casimir-Polder forces
我们发现,Casimir-Polder力之间的两个相对论性均匀加速原子表现出从短距离的类热行为预测的Unruh效应,到长距离的非热行为,与故障的本地惯性描述系统的过渡。这种现象扩展了Unruh热响应检测到一个单一的加速观察员的加速空间扩展系统的两个粒子,我们确定的特征长度尺度为这个交叉与适当的加速度的逆的两个原子。我们的结果是在四阶微扰理论中分离出真空涨落和辐射反应场对两个运动在两个一般定距轨道上的原子与标量场线性耦合的Casimir-Polder相互作用的贡献。该领域可以假定在其真空状态或在有限的温度下,从而在一个通用的方法计算Casimir-Polder力在固定制度。
2014-07-09 cond-mat.other gr-qc quant-ph
Velocity effects slightly mitigating the quantumness degradation of an Unruh-DeWitt detector
Universidade Federal do Piauí (UFPI)(皮奥伊联邦大学);Liaoning Normal University(辽宁师范大学);Universidade Federal do Ceará (UFC)(塞阿拉联邦大学)
研究速度效应如何缓解加速量子系统中Unruh效应导致的信息退化,通过非相对论和相对论速度 regime 分析探测器的量子相干性、可见性及路径区分性,发现速度与加速度的复合效应可保护高加速系统中的量子性。
2026-01-12 hep-th quant-ph
Generalized Unruh effect and Lamb shift for atoms on arbitrary stationary trajectories
本文研究了任意稳态轨道上加速原子的自发去激发和激发(“广义Unruh效应”)。我们分别考虑了真空涨落和辐射反应的影响。我们表明,辐射反应一般不改变由静止加速,而真空涨落的贡献不同的所有静止加速轨迹从其惯性值。从基态自发激发发生在所有{加速静止}轨道上,因此是“正常情况”。我们还证明了二能级原子的辐射能量移动(“兰姆位移”)是由所有固定轨迹的加速度修改。同样,只有真空涨落才会引起这种位移。我们的结果说明了在圆周运动的原子,这可能是实验相关的特殊情况。
1995-10-25 atom-ph gr-qc hep-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
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
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
Massive Unruh particles cannot be directly observed
我们发现,在相对论加速参考系中产生的大质量粒子,正如Unruh效应所预测的那样,只能在事件视界上方的一个很小的层中找到,其厚度对应于单个康普顿波长。这超出了任何探测器的范围,并表明可能永远无法直接观察到大质量场的安鲁效应。无质量粒子的情况下,也检查,定性不同的行为是在低加速度制度观察,这表明观察无质量粒子的Unruh效应是更有前途的。
2017-11-14 gr-qc quant-ph
Probing the Circular Unruh Effect with Cavity-Controlled Lamb Shifts
Hunan Normal University(湖南师范大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
通过腔控制兰姆位移,在极低加速度(低至0.5 m/s²)下灵敏探测圆形安鲁效应,比传统尺度低20个数量级。
2026-06-23 gr-qc quant-ph
Using Berry's phase to detect the Unruh effect at lower accelerations
我们表明,探测器获得的Berry相位由于其在时空中的运动。作为Unruh效应的直接结果,在惯性和加速情况下相位是不同的。我们利用这一事实,设计了一种新的方法来测量Unruh效应。令人惊讶的是,这种效应在加速度比以前的建议小10^9倍的情况下也能检测到,而以前的建议只持续纳秒的时间。
2011-09-19 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
Vacuum effects in a vibrating cavity: time refraction, dynamical Casimir effect, and effective Unruh acceleration
考虑了扰动真空腔中的两种不同的量子过程:时间折射和动力学Casimir效应。它们被证明是物理上等效的,并且被预测为不稳定的,导致在腔中产生的光子数量呈指数增长。还介绍了这些过程的有效Unruh加速度的概念,以便在辐射效率方面与无界真空中与加速框架相关的Unruh辐射进行比较。
2008-06-04 hep-ph 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
Entanglement harvesting for Unruh-DeWitt detectors in circular motion
研究了圆加速探测器与无质量标量场局域相互作用系统的跃迁几率和纠缠捕获现象。首先详细分析了与圆周运动相关的参数上的转移概率的依赖关系。通过与匀加速加速运动情况的交叉比较,我们得到了探测器以极大圆半径旋转时的跃迁几率和可能的热化行为与匀加速情况类似,但对于很小的线速度和很大的加速度,表征探测器在有限持续时间内热化的有效温度远低于均匀加速探测器的有效温度。然后,我们专注于在两个特殊的情况下的纠缠收获的圆形轨迹,即,通过对纠缠度的详细考察,分别对共轴旋转和相互垂直的轴向旋转进行了分析。我们发现当两个圆加速探测器的加速度和圆轨迹的大小相等时,所获得的纠缠随加速度的增大或探测器间距的增大而迅速衰减。与匀加速情况相比,角速度对纠缠捕获有显著影响。特别是当探测器沿不同方向作圆周运动时,加速度和轨迹半径对纠缠捕获有重要的抑制作用。当两个圆加速探测器的加速度或角速度不同时,我们发现即使在一个探测器静止而另一个探测器作圆周运动的情况下,这种探测器仍然可以提取纠缠。
2020-09-11 gr-qc quant-ph
Universality and thermalization in the Unruh Effect
研究了不同边界条件和耦合方式对光学腔中匀加速粒子探测器响应的影响。我们通过非微扰计算分析了加速探测器的热化特性。我们证明非微扰,如果切换过程是足够顺利的,检测器热化的Unruh温度,无论边界条件和形式的耦合考虑。
2013-09-20 gr-qc quant-ph