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Understanding quantum entanglement by thermo field dynamics

机译：通过热场动力学了解量子纠缠

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We propose a new method to understand quantum entanglement using the thermo field dynamics (TFD) described by a double Hilbert space. The entanglement states show a quantum-mechanically complicated behavior. Our new method using TFD makes it easy to understand the entanglement states, because the states in the tilde space in TFD play a role of tracer of the initial states. For our new treatment, we define an extended density matrix on the double Hilbert space. From this study, we make a general formulation of this extended density matrix and examine some simple cases using this formulation. Consequently, we have found that we can distinguish intrinsic quantum entanglement from the thermal fluctuations included in the definition of the ordinary quantum entanglement at finite temperatures. Through the above examination, our method using TFD can be applied not only to equilibrium states but also to non-equilibrium states. This is shown using some simple finite systems in the present paper.
机译：我们提出了一种使用双重希尔伯特空间描述的热场动力学（TFD）理解量子纠缠的新方法。纠缠态显示出量子力学复杂的行为。我们使用TFD的新方法使理解纠缠状态变得容易，因为TFD的代字空间中的状态起着初始状态的追踪器的作用。对于我们的新处理，我们在双重希尔伯特空间上定义了一个扩展的密度矩阵。通过这项研究，我们对该扩展密度矩阵进行了一般表述，并使用该表述研究了一些简单的情况。因此，我们发现我们可以将固有量子纠缠与有限温度下普通量子纠缠定义中所包括的热波动区分开。通过以上检查，我们使用TFD的方法不仅可以应用于平衡态，而且可以应用于非平衡态。本文使用一些简单的有限系统对此进行了说明。

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