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
Superposed circular motion Unruh effect in (3+1) dimensions
University of Waterloo(滑铁卢大学);Sorbonne Université(索邦大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(佩里默理论物理研究所)
利用新的量子控制模型,研究(3 + 1)维中沿叠加圆周轨迹的探测器与无质量标量量子场相互作用的响应,给出四种场景下探测器跃迁概率和有效温度的数值结果。
2026-07-07 math-ph math.MP 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
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
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
Is there emitted radiation in Unruh effect?
由均匀加速的探测器/振荡器/原子感受到的热辐射-Unruh效应-经常被误认为是观察者/探测器/传感器可检测到的一些发射辐射。在这里,我们通过量子标量场的能量动量张量的显式计算表明,至少在1+1维中,虽然发现粒子轨道周围存在偏振云,但在平衡条件下,均匀加速振子没有发射辐射。在非平衡条件下,即在非均匀加速轨道上,或者在原子或振子达到平衡之前,可以想象会有辐射发射出来,但这并不是昂鲁效应所带来的。
2000-12-22 quant-ph
Decay of Qubits under arbitrary space-time trajectories: The Zeno & Anti-Zeno Effects
将任意加速的量子比特建模为开放量子系统,导出了任意量子比特时空轨迹下纯退相模型($σ_z$耦合)的精确解,以及有限长量子比特与无质量标量场在$σ_x$耦合(Unruh-DeWitt检测器)二阶作用下的生存概率的一般表达式.我们遵循S. Schlicht,允许有限长度的量子探测器耦合到无质量的标量场。我们计算了量子比特在不同耦合机制(纯退相,Unruh-DeWitt)下的衰变率,并探讨了量子芝诺(QZE)和量子反芝诺效应(QAZE)作为量子比特在与环境相互作用下的退相干。我们计算四个例子的轨迹:静止,匀加速,振荡和圆形轨道的结果。
2018-11-23 quant-ph
Wigner function method for the Gibbons-Hawking and the Unruh effect
本文利用频率-时间Wigner函数定义含时谱,将Gibbons-Hawking效应和Unruh效应推广到非指数膨胀与非匀加速等现实情形,发现部分现实宇宙模型仍呈Planck谱,而标准情景可出现可检验的负Wigner函数。
2025-01-05 gr-qc quant-ph
Experimental Demonstration of the Timelike Unruh Effect with a Trapped-Ion System
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Hangzhou Normal University(杭州师范大学)
本研究利用囚禁离子量子系统,以二能级自旋为探测器、离子振动运动编码环境场,在无加速的类时轨迹下原理性验证了类时安鲁效应,为相对论量子物理研究提供了可控台式实验平台。
2025-10-28 gr-qc 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
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
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
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
The Unruh effect under the de Broglie-Bohm perspective
本文在 de Broglie-Bohm 量子理论框架下研究加速观察者眼中的 Minkowski 真空,通过 Bohmian 轨迹计算揭示 Unruh 温度的量子与经典成分周期性交替主导,并展示特殊场构型的物理性质。
2023-04-21 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Quantum Mpemba-like effect in Unruh thermalization
School of Physics, Xian Jiaotong University(西安交通大学物理学院);Department of Mechanical and Automation Engineering, The Chinese University of Hong Kong(香港科技大学机械与自动化工程学系);Department of Physics, Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学物理系);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
研究在量子热力学框架下Unruh效应的热性质,通过Bloch球轨迹分析探测器热化过程,提出两种加热/冷却协议,发现量子Mpemba-like效应及最大保真度差异作为区分Unruh热化与经典热化的新诊断方法。
2026-05-02 hep-th quant-ph
Casimir forces and quantum friction of finite-size atoms in relativistic trajectories
我们研究了量子摩擦和Casimir力与一个完整的相对论形式主义的原子建模为Unruh-DeWitt探测器在任意宏观物体的存在下。我们考虑原子在任意相对论轨道的任意量子态(包括相干叠加)靠近物体施加任意边界条件的一般情况。特别是导电板,我们表明,相对速度接近光速,量子摩擦发散,而卡西米尔力几乎是独立的速度。由于我们包括了探测器的有限尺寸和有限的相互作用时间的影响,我们也得到了量子摩擦时,探测器是孤立的,但遵循非惯性轨道。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci gr-qc
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
Simulating accelerated atoms coupled to a quantum field
我们展示了静态量子发射器耦合到一个量子场的单模和加速Unruh-DeWitt检测器之间的类比。我们设想了一种方法来模拟各种相对论量子场设置超出了目前的计算能力,如大量的量子位耦合到量子场遵循任意的非惯性轨迹。我们的方案可以实现捕获离子和电路QED设置。
2011-09-01 gr-qc quant-ph
Lemniscate phase trajectories for high-fidelity GHZ state preparation in trapped-ion chains
Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);National Research Nuclear University MEPhI(国立核研究大学梅普赫伊)
本文提出一种莱姆斯曲线脉冲,通过特殊相位轨迹降低GHZ态制备保真度误差,使20离子链的保真度可达10^-4。
2026-04-02 quant-ph
Orbital angular momentum spectrum and entanglement in a rotating accelerated reference frame
该研究分析了旋转加速参考系中的轨道角动量谱与纠缠特性,发现加速度主要影响纠缠维度、旋转主要影响 OAM 模式最高阶,并将结论推广到所有稳态轨迹。
2024-05-07 gr-qc quant-ph
Corrections induced by the GUP to the Lamb shift of an accelerated atom interacting with a quantum scalar field
Guizhou University of Finance and Economics(贵州财经大学);Guizhou University(贵州大学)
该研究在DDC形式体系下,分析了GUP对做惯性、匀加速、匀速圆周运动的两能级原子兰姆移位的修正,发现其修正项与运动类型、加速度及β相关,且匀速圆周运动的修正量更大。
2026-10-23 hep-ph quant-ph
Non-Markovian time evolution of an accelerated qubit
提出了一种新的方法,用于计算Minkowski时空中运动量子比特探测器与标量场相互作用的响应。我们把探测器当作一个开放量子系统,但我们没有调用马尔可夫近似。量子位密度矩阵的演化方程对于所有量子位轨迹在任何时候都是有效的,并且它们包含非马尔可夫效应。我们详细分析了均匀加速的情况下,提供了一个详细的描述所有政权的非马尔可夫效应是显着的。我们认为,加速温度的最稳定的表征是指检测器的后期行为,因为与场真空的相互作用使量子位在Unruh温度下处于热状态。与此相反,早期的过渡率,这是在大多数讨论的加速温度,不表现出热行为时,考虑到非马尔可夫效应。最后,我们注意到,这里导出的非马尔可夫演化也适用于静态量子比特与热场浴相互作用的数学等价问题。
2017-01-30 gr-qc quant-ph