检索结果-南通市图书馆

作者：刘艳鸿武汉理工大学

学位级别：硕士

量子自旋体系中的量子关联是量子信息和凝聚态物理领域中的研究热点之一。纠缠熵等关联信息量可捕捉系统中量子关联程度的剧变,因此这类量常被用来刻画量子相变。然而对于多体量子系统来说,除关联程度的强弱变化外,关联结构亦可有丰富... 详细信息

量子自旋体系中的量子关联是量子信息和凝聚态物理领域中的研究热点之一。纠缠熵等关联信息量可捕捉系统中量子关联程度的剧变,因此这类量常被用来刻画量子相变。然而对于多体量子系统来说,除关联程度的强弱变化外,关联结构亦可有丰富的变化。多体非定域性是一种表征关联结构的量子关联物理量,它让我们对量子系统的关联方式产生非常直观的认识。因此研究量子自旋体系中的多体非定域性,将从一个新颖的、有趣的视角加深我们对低维量子自旋体系中的量子相变与临界现象的理解。本文采用精确对角化方法和基于张量网络算法系统的研究了一维Ising模型和存在纵向磁场的一维横场Ising(Mixed-order Ising)模型中的多体非定域性,本文主要工作及结论如下:(1)首先,本文研究了有限尺寸和无限尺寸的一维Ising模型中多体非定域性行为。对于有限尺寸链,采用了精确对角化方法计算了小系统在基态下的多体非定域性,即基态多体非定域性。结果表明基态多体非定域性的对数与粒子数N呈线性关系。同时,本文还利用精确对角化方法和热张量网络算法分别探究了N≤14以及N>14在有限温度下的多体非定域性行为,即热态多体非定域性。结果表明热态多体非定域性在相变点附近出现峰值,因此有限温度下的多体非定域性可用来表征量子相变。结果还表明热态多体非定域性的对数与粒子数N满足线性关系。对于无限尺寸链,本文还借助无限链热张量网络算法研究了其热态多体非定域性行为。结果表明无限尺寸链表现出与有限尺寸链相似的行为,即热态多体非定域性与磁场的关系曲线出现峰值,然而其热态多体非定域性的峰值位置相比有限尺寸链向磁场较大位置移动,且其峰值低于有限尺寸链。无限尺寸链的热态多体非定域性的对数与局部链长n同样满足线性关系。(2)其次,本文研究了一维有限尺寸的Mixed-order Ising模型在基态和有限温度下的多体非定域性行为。在基态下,利用精确对角化方法和ALPS分别研究了N≤14以及N>14的基态多体非定域性行为,ALPS可以克服精确对角化算法只能求解小系统的局限性。结果表明基态多体非定域性能够找到相变的足迹。当纵向磁场和最近邻相互作用一定时,基态多体非定域性的对数值随粒子数呈线性增长的。对于有限温度,热态多体非定域性表现出与基态不同的行为,本文对这一差异给出了一般性解释。同样,结果表明有限温度下的多体非定域性的对数与粒子数N满足线性关系。

关键词： Ising模型 Mixed-order Ising模型量子关联多体非定域性张量网络算法

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基于Hardy佯谬的量子多体非定域性研究

基于Hardy佯谬的量子多体非定域性研究

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作者：杨飞云南大学

学位级别：硕士

在量子力学中,两体或多体波函数的关联塌缩将导致粒子的状态之间存在紧密的关联,而且这种关联即使在粒子之间处于类空间隔的情况下也不会消失,因此这种现象被称为非定域性。非定域性是量子力学和相对论一大尖锐的矛盾,对这种现象的深入... 详细信息

在量子力学中,两体或多体波函数的关联塌缩将导致粒子的状态之间存在紧密的关联,而且这种关联即使在粒子之间处于类空间隔的情况下也不会消失,因此这种现象被称为非定域性。非定域性是量子力学和相对论一大尖锐的矛盾,对这种现象的深入研究对基础物理的发展具有重要意义,本文不力图解决这个矛盾,而研究这种现象在多体系统中的表现形式。我们基于多体非定域性按照不同层级进行分类的方案给出了相应的局域隐变量模型,据此构造可以用于探测不同层级的多体非定域性（HMNL,Hierarchy of Multipartite Non-locality）的Hardy佯谬。我们所提方案是Hardy佯谬的扩展,使其能够用来探测HMNL,原始的Hardy佯谬包含在我们所考虑问题中。我们方案可以分为两类,它们能用于探测HMNL。其中第一类的Hardy条件都是所有粒子的联合概率密度;第二类的部分Hardy条件是部分粒子的联合概率密度,简记为局域Hardy佯谬。对于第一类Hardy佯谬,我们发现一般化的GHZ（Greenberger-Horne-Zeilinger）态具有任意层级的多体非定域性,数值结果说明了此类Hardy佯谬对应的Bell类型不等式具有更高的探测效率。对于局域Hardy佯谬,具有此类非定域性的量子态应具有特殊的纠缠性质,而一般化的GHZ态和W态都不具有局域Hardy非定域性。我们提出了一个具有局域Hardy非定域性的真正多体纠缠的对称态,数值结果表明第一类Hardy佯谬对应的Bell类型不等式对于这个态的可探测阈值具有随着粒子数增加而迅速降低的性质。我们的研究成果将为理论上分析多体非定域性提供一定参考,同时也为相关的实验工作提供依据。

关键词：多体非定域性 Hardy佯谬 Bell不等式

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三体Leggett型非定域性能被测试吗?

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中国科学院大学学报（中英文） 2023年第3期40卷 297-302页

作者： KHAN Abdul Sattar 杨马成乔从丰中国科学院大学物理科学学院北京100049 中国科学院大学真空物理重点实验室北京100049

Leggett不等式是对允许某些类型非定域性的二体关联的约束。对更多体的情况是否也可以得到这样的约束?我们对三体的情况找到了新的不等式,可以用来检验量子力学和非定域实在论之间的相容性。对某些测量装置,GHZ,W和任意三量子比特纯态... 详细信息

Leggett不等式是对允许某些类型非定域性的二体关联的约束。对更多体的情况是否也可以得到这样的约束?我们对三体的情况找到了新的不等式,可以用来检验量子力学和非定域实在论之间的相容性。对某些测量装置,GHZ,W和任意三量子比特纯态违背了不等式。我们的不等式比文献(arXiv:1111.4119v1)中已有的不等式强。这些实验上可实现的不等式能推广到n体,这可以更好地解释多体情况下的非定域关联,也可以应用在超越标准量子密钥分发方案的密码密钥分发。

关键词：多体非定域性三体Leggett模型非定域实在性

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Lipkin-Meshkov-Glick模型中多体量子关联的研究

Lipkin-Meshkov-Glick模型中多体量子关联的研究

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作者：包佳武汉理工大学

学位级别：硕士

近年来,不同模型的量子关联在量子信息和凝聚态物理领域中得到了广泛的研究。本文主要探究了铁磁相互作用和反铁磁相互作用下Lipkin-Meshkov-Glick(LMG)模型的多体量子关联。LMG模型是一系列自旋-1/2粒子位于N维单纯型(Simple)顶点的模... 详细信息

近年来,不同模型的量子关联在量子信息和凝聚态物理领域中得到了广泛的研究。本文主要探究了铁磁相互作用和反铁磁相互作用下Lipkin-Meshkov-Glick(LMG)模型的多体量子关联。LMG模型是一系列自旋-1/2粒子位于N维单纯型(Simple)顶点的模型。该模型的特点是,每一个自旋粒子都与其他N-1个粒子之间存在相互作用,并且所有的粒子都嵌入在外磁场中。本文研究的多体量子关联有全局量子失协和多体非定域性,全局量子失协关注量子关联“程度”的变化,多体非定域性侧重于量子关联“结构”的变化。为了全面探究LMG模型多体量子关联的行为,本文分别讨论了上述两种关联量在零温和有限温度下的情况,其主要结论如下:(1)对于铁磁相互作用下的LMG模型,结果表明零温下的多体非定域性和全局量子失协都具备表征量子相变的能力,而且它们的尺寸效应都可以用线性方程拟合。在有限温度状态下时,如果LMG模型自旋粒子在x-y平面的自旋方向是各向异性的,其多体量子关联的热稳定性与模型基态、激发态之间能级间隙的大小有关;如果LMG模型自旋粒子在x-y平面的自旋方向是各向同性的,则热态多体量子关联奇异行为的物理机制与不同能级交替地在系统密度矩阵中发挥主要作用有关。(2)对于反铁磁相互作用下的LMG模型,结果表明零温下的多体非定域性和全局量子失协也具备表征量子相变的能力和线性的尺寸行为。此外本文还获得了一些新结论。例如当LMG模型的各向异性参数γ>0时,外磁场的消失使得系统的基态量子关联无法被Bell实验捕获却能够被全局量子失协探测。在有限温度下,当各向异性参数γ=0时,温度对系统量子关联结构和关联程度的破坏强度均与外磁场的强弱有关,“热稳定性vs能级间隙”理论可以解释这一现象。当各向异性参数γ>0时,在弱磁场区域h多体非定域性和全局量子失协几乎无影响;之后随着温度的不断升高,多体非定域性和全局量子失协逐渐被削弱;然而在强磁场区域h>h,温度的升高仍然破坏着多体非定域性,但在一定范围内对全局量子失协起到了促进作用。

关键词： Lipkin-Meshkov-Glick(LMG)模型量子关联全局量子失协多体非定域性

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