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作者：谭晓璐曲阜师范大学

学位级别：硕士

量子纠缠是量子信息与量子计算研究中的重要方法。量子传送、量子密集编码、量子密码等一些经典物理中无法解决的问题可以通过量子纠缠的研究得到答案。量子纠缠与量子纠缠动力学问题是近些年研究的热点问题。论文通过量子重整化群方法... 详细信息

量子纠缠是量子信息与量子计算研究中的重要方法。量子传送、量子密集编码、量子密码等一些经典物理中无法解决的问题可以通过量子纠缠的研究得到答案。量子纠缠与量子纠缠动力学问题是近些年研究的热点问题。论文通过量子重整化群方法研究了具有交错Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用的一维各向异性XY模型的量子纠缠动力学问题。论文采用的研究方法是量子重整化群方法中的卡丹诺夫块变换,选取一维XY模型中三个格点为一个块,计算系统的共生纠缠度。共生纠缠度是量子纠缠的一种度量方法,通过系统的约化密度矩阵求得系统共生纠缠度的表达式,完成对系统量子纠缠的描述,通过表达式可以看出,共生纠缠度的是耦合作用参数、各向异性参数、DM相互作用参数以及时间的函数。研究发现,当DM相互作用参数和时间为定值时,随各向异性参数的增大,共生纠缠度趋向于一个定值,且随着重整化迭代次数的增加,共生纠缠度变化的频率变小;当取各向异性参数和时间为定值,DM相互作用为变量时,共生纠缠度的变化情况与之相似。当取DM相互作用参数和各向异性参数为定值时,共生纠缠度随时间呈周期性变化。研究随着各向异性参数变大,共生纠缠度第一次达到最大值的时间,发现随各向异性参数的增大,到达最大值的时间最后趋向于零,且当系统尺度变大时,纠缠第一次达到最大值的时间会随之变长。时间为定值时,共生纠缠度最后总是趋向于一个定值,时间的增大对其影响表现为系统共生纠缠度变化频率增大。当DM相互作用参数为定值时,对共生纠缠第一次达到最大值时间与各向异性参数求导,发现其导数与系统尺度之间存在标度关系。最后,对共生纠缠度的单配性进行研究,发现随着时间的变化,共生纠缠度始终服从量子纠缠的单配性。

关键词：量子纠缠动力学量子相变 Dzyaloshinskii-Moriya相互作用 XY模型量子重整化群方法

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XXZ自旋链上量子纠缠的淬火动力学

XXZ自旋链上量子纠缠的淬火动力学

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作者：张晗曲阜师范大学

学位级别：硕士

固态量子自旋系统展现出奇特而又丰富的相变行为,人们对其在平衡态下的量子纠缠、量子关联及量子相变进行了大量研究并取得了一定进展。最近随着超冷量子气体和超快脉冲激光等实验技术的提高,固态量子自旋系统的非平衡演化规律已经成为... 详细信息

固态量子自旋系统展现出奇特而又丰富的相变行为,人们对其在平衡态下的量子纠缠、量子关联及量子相变进行了大量研究并取得了一定进展。最近随着超冷量子气体和超快脉冲激光等实验技术的提高,固态量子自旋系统的非平衡演化规律已经成为当前统计物理和量子信息领域共同关注的焦点。本文通过量子重整化群的方法研究XXZ自旋链上量子纠缠的淬火动力学,并致力于探寻不同的量子淬火协议对系统纠缠的演化是否有影响。利用卡丹诺夫块方法,得到了XXZ自旋链的重整化变换方程进而求得了系统的临界点。再利用时间演化算符求得不同量子淬火协议下三格点块的含时密度矩阵,再把共生纠缠度作为度量三格点块纠缠大小的量度,求出了不同淬火协议下1、3格点之间的共生纠缠度的解析表达式,并将它们分别记为C(t)和C(t),发现它们是各向异性参数和时间的函数。分析了两种不同量子淬火协议(初始条件)下共生纠缠度与各向异性参数和时间的关系。研究发现,当各向异性参数为定值时,C(t)和C(t)都是时间的周期函数且周期(T(28)4?(J8(10)?))相同,但是两者的演化行为却大不相同;当时间为某一定值时,发现不同量子淬火协议下共生纠缠度随各向异性参数的变化截然不同,另外共生纠缠度的短时行为和长时行为也稍有不同,说明量子淬火协议对系统共生纠缠度的演化行为有重要影响,但是随着系统尺度的增加,C(t)和C(t)的震荡都会越来越剧烈且在穿过量子临界点时都会发生突变。还发现了当给定任意一个各向异性参数值时,C(t)第一次达到最小值和C(t)第一次达到最大值都对应一个时间(特征时间),分别记为T和T,发现它们是各向异性参数的解析函数。分析了不同系统尺度下特征时间(T和T)随各向异性参数的变化趋势,对于不同的系统尺度,T和T都会在临界点(?(28)1)相交,当粒子数趋于无穷时,T和T都会发展为两个饱和值。进一步探究了特征时间对各向异性参数的一阶导数的最值与系统尺度之间的标度行为,得到的指数?与平衡态下一维XXZ模型的纠缠临界指数相同,特别地,这个标度行为与量子淬火协议或初始条件无关,说明了可以利用特征时间来描述一维XXZ模型的量子临界性质,且这种描述是普适的。

关键词：共生纠缠度含时密度矩阵量子重整化群量子淬火量子纠缠动力学量子相变

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非马尔科夫环境中海森堡自旋链的纠缠动力学

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激光杂志 2022年第1期43卷 52-57页

作者：唐诗生艾合买提·阿不力孜新疆师范大学物理与电子工程学院乌鲁木齐830054

利用Diosi、Gisin提出的非马尔科夫量子态扩散方法,精确地模拟了在余弦磁场与Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用时,处于非马尔科夫环境中的两比特各向异性海森堡XYZ模型纠缠动力学的演化过程。采用最大纠缠态1φ>=1/√2(100>+111>)作... 详细信息

利用Diosi、Gisin提出的非马尔科夫量子态扩散方法,精确地模拟了在余弦磁场与Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用时,处于非马尔科夫环境中的两比特各向异性海森堡XYZ模型纠缠动力学的演化过程。采用最大纠缠态1φ>=1/√2(100>+111>)作为系统所处的初始态,详细地讨论了不同的环境关联系数γ、两比特间的自旋耦合系数J和J;、余弦磁场强度B和DM相互作用D;等参数在海森堡系统纠缠动力学演化中的作用。研究发现非马尔科夫特性能显著地增加系统的纠缠特性,较大的自旋耦合系数J与磁场强度B以及较小的耦合系数J;、XY面上的各向异性参数β与DM相互作用D;能显著地增加系统的纠缠特性。通过合理地调控这些参数,能够使系统保持长时间的纠缠状态,从而提高了量子计算器的计算能力与量子通讯的质量。

关键词：非马尔科夫量子态扩散方法量子纠缠动力学自旋-轨道相互作用

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两纠缠二能级原子与单模光场相互作用的纠缠动力学过程研究

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现代物理 2017年第6期7卷 235-241页

作者：孙晓梅刘巧刘有志张延亮吉首大学软件学院湖南张家界

在光原子相互作用系统中,考虑两二能级原子间的偶极–偶极相互作用对原子间纠缠动力学过程的影响。研究表明:原子间的偶极–偶极相互作用对量子纠缠(共生纠缠度)动力学振荡过程具有抑制作用,当偶极–偶极相互为零时,量子纠缠呈双周期振... 详细信息

在光原子相互作用系统中,考虑两二能级原子间的偶极–偶极相互作用对原子间纠缠动力学过程的影响。研究表明:原子间的偶极–偶极相互作用对量子纠缠(共生纠缠度)动力学振荡过程具有抑制作用,当偶极–偶极相互为零时,量子纠缠呈双周期振荡效果,当偶极–偶极相互作用增强时,振荡频率逐渐降低,当偶极–偶极相互作用远大于原子与库环境相互作用强度时,量子纠缠呈明显的余弦振荡,其振荡频率为2πΩ/ ( √6g) . 。

关键词：量子纠缠动力学纠缠二能级原子偶极–偶极相互作用

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