The entanglement of atoms with two-photon transitions in the presence of ac Stark shift of energy levels

doi:10.18469/1810-3189.2019.22.3.36-43

Abstract

In this paper, we investigated the dynamics of atomic entanglement in a quantum system consisting of two identical two-level atoms (qubits) resonantly interacting with a mode of a thermal cavity field through degenerate two-photon transitions, in the presence of a Stark energy level shift. An analytical expression is obtained for the atom entanglement (negativity) parameter for separable and entangled initial states of atoms. The influence of the Stark shift on the degree of atom-atom entanglement is considered. It is established that the Stark shift leads to a significant increase in the degree of atom entanglement in the case of separable initial states of atoms and to stabilization of atomic entanglement in the case of entangled initial states of atoms.

Highlights

Модель и ее точное решениеСостоящую из двух где θ ‒ параметр, задающий начальную степень атомов (кубитов), взаимодействующих с кван- перепутывания кубитов
Персионном режиме для сверхпроводящих джо- Предположим, что резонаторное поле находитзефсоновскиз кубитов в компланарных резонато- ся в начальный момент времени в одномодовом рах [20; 21]
Hybrid quantum circuits: Superconducting circuits interacting with other quantum systems / Z.-L

Summary

Модель и ее точное решение

Состоящую из двух где θ ‒ параметр, задающий начальную степень атомов (кубитов), взаимодействующих с кван- перепутывания кубитов. Второй набор собственных значений необходимо учитывать, если начальное состояние кубитов сти ρA(t), мы можем использовать в качестве меры перепутывания кубитов параметр Перенса – Хородецких или отрицательность [26; 27]. Собственные функции гамильтониана [1] в этом случае есть где μi− ‒ отрицательные собственные значения частично транспонированной по переменным одного кубита редуцированной матрицы плотности (ρTA1 ). Для начальных состояний кубитов [3] и [5] редуцированная матрица плотности кубитов ρA(t) может быть представлена в виде ρA(t) = ρ1001(t) ρ22 (t ) ρ23 (t)*. Частино транспонированная по переменным одного кубита матрица плотности для [13] есть ρ11. Для начальных состояний кубитов [4] и [6] редуцированная по переменным одного кубита матрица плотности имеет вид ρ11(t ρTA1.

Результаты и обсуждения

Hybrid quantum circuits