در هم تنیدگی و گرمای ویژه در یک سیستم باز کوانتومی با اندرکنش جینزکامینگ در طی فرآیند های غیرمارکوی

در این بررسی، مدل اندرکنشی ژیانسکامینگز که ذرات سیستم در معرض حمام بوزونی قرار دارند را در نظر می گیریم و فرض می کنیم که سیستم دارای دو ذره اسپین 1/2 با اندرکنش اسپینی تبادلی باشد. همچنین فرض بر آن است هر یک از ذرات سیستم در معرض حمام بوزونی جداگانه با توزیع فرکانسی لورنتس قرار دارند. با استفاده از معادله ونلیوویل و اعمال تقریب بورنمارکوف، ماتریس چگالی سیستم را به عنوان تابعی از زمان و دما درطی فرآیند های غیر مارکوی بدست می آوریم. فرمول جدیدی را برای محاسبه گرمای ویژه با استفاده از ویژه مقادیر ماتریس چگالی ارائه می دهیم. همچنین، درهمتنیدگی کوانتومی را به عنوان تابعی از دما و زمان و وپارامترهای موجود در هامیلتونی بررسی می کنیم. ما همچنین، از نمودارها ی بدست آمده برای درهمتنیدگی و گرمای ویژه، متوجه شدیم هنگامی که دمای سیستم به صفر میل می کند، حالت آن دارای بیشترین مقدار درهمتنیدگی کوانتومی بوده وگرمای ویژه نیزبرخلاف قانون سوم ترمودینامیک، واگرا می شود. همچنبن از نمودارها درمی یابیم، هنگامی که دستگاه در معرض محیط قرار می گیرد گرمای ویژه می تواند مقادیر منفی نیز داشته باشد. بنظر می رسد این موارد می تواند در طراحی گیتهای کوانتومی جامد دارای اهمیت باشد.

Entanglement and Specific Heat in an Open Quantum System with the JeansCumming Interaction during NonMarkovian Processes

In this work, we consider the JaynesCumming (JC) interaction in which the particles of the system exposed to the bosonic bath. It is supposed that the system includes two spins 1/2 particles with the spinexchange interaction. It assumes that each of the particles is in a separate bosonic bath with the CauchyLorentz distribution. using the Liouvillevon Neumann equation and applying the Born approximation, we obtain the density matrix of the system as a function of both time and temperature during the NonMarkovian processes. Moreover, in order to calculate the specific heat, a new formula is presented by using the eigenvalues of the density matrix. we consider the quantum entanglement (EN) as a function of time, temperature and the other parameters in Hamiltonian. The results obtained from these investigations show that, when the temperature of the system tends to zero, the state of system takes the maximum value of Entanglement (EN) and the specific heat diverges. The other result is the negative amount in specific heat at the moment of the system attached to the environment. These results play an important role in designing the solid quantum gates whose operations are based on the EN and thermal properties of the environment.