بخشی از مقاله
چکیده
دوربری کوانتومی از طریق یک حالتGHZ در دستگاه شتابدار، هنگامی که سیستم از طریق کانال های فاز برگردان و میرایی فاز با محیط برهم کنش میکند، بررسی میشود. کیوبیتها از مدهای میدان فرمیونی ساخته میشوند. هماندهی دوربری به صورت تابعی از شتاب ناظر، پارامترکانال، مختصات بلوخ کیوبیت ارسال شونده و همچنین سهم مدهای چپ و راست آنرو به دست میآید. نشان می دهیم که اثر نوفه فاز برگردان در هماندهی بر نوفه میرایی فاز غالب است. همچنین، بنا به ساخت عملگرهای کراوس، و تاثیرخاص آن روی پایههای محاسباتی، تاثیر کنارگذاشتن تقریب تک بسامد بر کانال میرایی فاز مشهودتر است.
مقدمه
دوربری حالتهای کوانتومی، به عنوان یکی از جالبترین فرایندهای اطلاع رسانی کوانتومی که در دهههای اخیر مورد توجهقرار گرفتهاست، از نمونه فرایندهایی است که طی آن از حالتهای درهم تنیده، به عنوان ابزار اساسی - کانال - برای انتقال اطلاعات استفاده میشود و اولین بار در سال 1993 توسط بنت مطرح شد .[1] در فرایند دوربری که به صورت تجربی انجام پذیرفتهاست 3]،[2، دو ناظر به نام های آلیس و باب حالت درهم تنیدهای را به اشتراک میگذارند و آلیس حالت نامعلومی را برای باب میفرستد.در دوربری سه بخشی که ابتدا برای ناظران لخت انجام شد [4]،ناظر اول - آلیس - حالت کوانتومی را از طریق یک کانال کوانتومی به ناظر سوم - چارلی - دوربری میکند، در این فرایند از یک ناظر کمکی به نام باب نیز استفاده میشود.
از سوی دیگر، حرکت ناظرها و تأثیر آن بر درهمتنیدگی یکی از زمینههای مورد توجه درسالهای اخیر بودهاست. هرچند که نشان داده میشود، در هم-تنیدگی میان درجات مختلف آزادی یک سیستم، مثلاً تکانه واسپین، کمیتی ناوردای لورنتسی است [5] ولی، در مورد ناظرهای شتابدار نشان داده شدهاست که درهمتنیدگی، کمیتی وابسته به ناظر میباشد و شتاب، عامل افت درهمتنیدگی است .[6] درنظر گرفتن مدهای میدان کوانتومی به عنوان کیوبیت و بکارگیری آنها در فرایندهای اطلاع رسانی طی یک دهه گذشته مورد توجه محققان بوده است .[7] با بکارگیری مدهای میدان به عنوان کیوبیت، مسأله تبدیل آنها میان ناظرها مطرح میشود.
با استفاده از مختصات ریندلر برای ناظر شتابدار و بکارگیری تبدیلات شناخته شده به بوگولیوبوف، کوانتش میدان کوانتومی درمختصات شتابدار میانجامد و یکی از پیامدهای آن اثر آنرو است .[8] در تقریب تک بسامد بطور ضمنی فرض میشود که ناظرهای شتابدار و لخت هر دو به یک فرکانس حساس هستند در صورتی که با کنار گذاشتن این تقریب، ناظر مینکوفسکی با استفاده از یک بسته موج، حالت هایی را ایجاد میکند که به آنها حالتهای آنرو میگوییم و سپس شتاب را ایجاد میکند و به دستگاه ریندلر میرود .[9] چندین چینش آزمایشگاهی برای درک تاثیر شتاب و همچنین ساختار فضا زمان روی درهمتنیدگی مطرح شده است .[10] مسأله شتاب در دوربری دوبخشی اولین بار توسط آلسینگ و همکارانش مورد بررسی قرارگرفت [11] و دوربری سه بخشی برای ناظر شتابدار در [12] بررسی شده است، که در آنها تقریب تک بسامد اعمال می-گردد.
از طرفی، به دلیل این که برهمکنش سیستمهای کوانتومی با محیط، غیرقابل اجتناباست. مخصوصاً تأثیر برهمکنشهای ناخواسته سیستم با محیط که به عنوان نوفه شناخته میشوند، بر هماندهی دوربری از موضوعات مورد علاقه در کارهای اخیر بوده است .[15-13] نظر به کنجکاویهای موجود درحوزه اطلاع رسانی کوانتومی و آزمایشهای مطرح شده، در این مقاله دوربری کوانتومی سهبخشی را میان ناظرهای شتابدار، ورای تقریب تک بسامد، هنگامی که سیستم از طریق کانالهای فاز برگردان و میرایی فاز با محیط برهمکنش میکند، به صورت نظری بررسی میکنیم و
تاثیر عوامل مختلف را روی هماندهی نشان میدهیم.ابتدا فرایند دوربری سه بخشی را به فرم ماتریس چگالی بیان می کنیم. فرض میکنیم سه ناظر به نام های آلیس، باب و چارلی حالت GHZ با بیشینه درهمتنیدگی را به اشتراک میگذارند که در فضای تخت مینکوفسکی به صورت زیر بیان میشود.
