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Schwinger Bose实现下自旋相干态Wigner函数的特性分析

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物理学报 2010年第10期59卷 6806-6813页

作者：宋军范洪义中国科学技术大学材料科学与工程系合肥230026 皖西学院数理系六安237012

在Schwinger Bose实现下,引入纠缠态表象及Wigner算符在该表象下的表示,得到自旋相干态的Wigner函数,数值计算画出相空间中Wigner函数的分布图,并加以分析,发现在SchwingerBose实现下自旋相干态确实体现出纠缠特性。

关键词：自旋相干态 Schwinger Bose实现 Wigner函数纠缠态表象

自旋相干态变换和自旋—玻色模型的基态解析解

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自旋相干态变换和自旋—玻色模型的基态解析解

作者：杨晓勇山西大学

学位级别：硕士

腔量子电动力学(Cavity Quantum electrodynamics)主要是研究在一定限制区域空间内物质与电磁场之间的相互作用的学科,其中最基本的模型就是单个二能级原子与腔场相互作用的Jaynes-Cummings(简称J-C)模型。本论文主要通过研究自旋-玻色... 详细信息

腔量子电动力学(Cavity Quantum electrodynamics)主要是研究在一定限制区域空间内物质与电磁场之间的相互作用的学科,其中最基本的模型就是单个二能级原子与腔场相互作用的Jaynes-Cummings(简称J-C)模型。本论文主要通过研究自旋-玻色耦合系统,首次提出了一种求解自旋-玻色模型的基态能量解析解的普适变分法,这是一种新的变分方法,其主要思路是通过玻色子算符取平均场近似后,得到一等效的赝自旋哈密顿量,然后利用自旋相干态变换将其进行对角化,最后将求得的能量泛函对其经典场变量(复参数)进行变分并取其极小值,从而给出模型的基态能量精确解。这是一种非常有效的基于变分法的自旋相干态变换方法,除运用了玻色子相干态和自旋相干态作为尝试波函数外没有做任何其它近似。本论文的主要内容包括以下四个方面：第一章先简述了腔量子电动力学的发展历程,以及原子与腔相互作用的动力学过程。第二章主要是简单介绍下自旋相干态的定义和一些相关性质。第三章首先简要的介绍了自旋-玻色模型,然后最主要的是通过运用我们提出的自旋相干态变换方法得到J-C模型在旋波和非旋波近似下基态能量精确解,并将该方法得到的结果与数值对角化的结果做对比并进行了讨论。最后发现光场与原子在弱耦合和强耦合区域都与数值结果吻合的非常好。在第四章中,我们进而将原子数由一个扩展到任意个(N个),即计算了Dicke模型哈密顿量在旋波和非旋波近似下的基态能量解析解,同样也将得到的结果分别与数值对角化的结果进行了比较。发现用此方法得到的结果要比数值对角化结果偏低,且随着对角化时截断玻色子数目的增多,其结果会越来越靠近自旋相干态变换的结果,然而通常基于Holstein-Primakoff变换的变分方法,原则上只适用于原子数趋于无穷的热力学极限情形,由此可以充分的显示出这种方法的优越性。在第五章,我们对整篇论文的内容进行了总结,阐述了自旋相干态变换方法在自旋-玻色模型中的应用价值,并期待有更多的研究。

关键词：自旋相干态变分法 Jaynes-Cummings模型 Dicke模型

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BCS超导理论中的准自旋相干态

低温物理学报 1992年第2期14卷 91-93页

作者：黄洪斌范洪义 210018 230026 东南大学物理系中国科技大学材料科学与工程系南京合肥

本文指出在平均场近似和自洽处理下,BCS 超导哈密顿量的本征态是一种准自旋相干态.在 BCS 超导理论中,动能处于费米面附近、动量与自旋相反的一对电子若存在弱的吸引力,会造成体系基态的不稳定,体系的能量下降进而形成超导态,描述体系... 详细信息

本文指出在平均场近似和自洽处理下,BCS 超导哈密顿量的本征态是一种准自旋相干态.在 BCS 超导理论中,动能处于费米面附近、动量与自旋相反的一对电子若存在弱的吸引力,会造成体系基态的不稳定,体系的能量下降进而形成超导态,描述体系的哈密顿量为

关键词：自旋相干态超导理论本征态基态能级自旋算符哈密顿量 BCS

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自旋相干叠加态的相干性质

东华大学学报（自然科学版） 2007年第5期33卷 595-597页

作者：杜秀国严冬蒲忠胜关秋云空军航空大学基础部吉林长春130022 兰州理工大学理学院

利用态叠加原理将两个不同的自旋相干态叠加,得到的薛定谔猫态具有相干的非经典特性.通过计算2阶关联函数来量度与判断反聚束效应,并得到原子数目。

关键词：自旋相干态相干反聚束效应

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F=1自旋相干态在外场中的量子演化

山西大学学报(自然科学版) 2020年第3期43卷 517-525页

作者：师春娟张杰太原理工大学物理与光电工程学院

文章研究自旋F=1系统中自旋相干态的演化。系统中3×3的单粒子密度矩阵可分为单极矩（monopole）,偶极矩（dipole）和四极矩（quadrupole）等三类。和2×2的赝自旋1/2系统中的泡利矩阵不同,系统中任意一个自旋角动量（dipole）矩阵的平... 详细信息

文章研究自旋F=1系统中自旋相干态的演化。系统中3×3的单粒子密度矩阵可分为单极矩（monopole）,偶极矩（dipole）和四极矩（quadrupole）等三类。和2×2的赝自旋1/2系统中的泡利矩阵不同,系统中任意一个自旋角动量（dipole）矩阵的平方不再是一个单位矩阵,而是对应的不同的四极矩,这使得自旋F=1系统的物理问题更加丰富。通过SU（3）李代数群将系统的角动量和四极矩张量进行分类,并计算了它们之间的对易关系。并给出了F=1系统中自旋相干态表达式并和自旋1/2系统做了比较。由于四极矩张量和角动量之间的不对易性,使得基于角动量代数来计算相干态的演化已经失效。因此从基本的对易关系[a;,a;]出发,在粒子数表象中计算量子态的演化和外磁场的影响。文章给出3种可以解析描述的演化规律。基于此研究了二阶关联的演化,后者是自旋压缩特性的基本构成单元。同时我们将所有的代数结果和严格对角化数值方法进行了比较。

关键词：自旋相干态二阶塞曼效应自旋压缩

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自旋相干态法解Dicke模型的基态解析解

太原师范学院学报（自然科学版） 2014年第3期13卷 74-78页

作者：赵秀琴太原师范学院物理系山西太原030031

文章采用了自旋相干态的三种表达方式,利用了变分原理,求解了Dicke模型的相变点和基态能量解析表达式,这三种方法所得的结论与Holstein-Primakoff(HP)变换方法所得结论完全一致,而这三种方法有一定的普适性和优越性.

关键词： Dicke模型自旋相干态量子相变点基态能量解

自旋相干态法研究自旋轨道耦合BEC系统的基态性质

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太原师范学院学报（自然科学版） 2015年第4期14卷 4-7页

作者：赵佳太原工业学院理学系山西太原030008

文章采用自旋相干态的方法研究自旋轨道耦合玻色爱因斯坦凝聚(BEC)系统的基态性质,在自旋相干态表象下把系统的哈密顿量对角化,由变分法求出系统的基态能谱、原子布居数和光子数,从而得到系统的量子相变,与Holstein-Primakoff方法所得... 详细信息

文章采用自旋相干态的方法研究自旋轨道耦合玻色爱因斯坦凝聚(BEC)系统的基态性质,在自旋相干态表象下把系统的哈密顿量对角化,由变分法求出系统的基态能谱、原子布居数和光子数,从而得到系统的量子相变,与Holstein-Primakoff方法所得的结果一致.

关键词：自旋相干态自旋轨道耦合能谱原子布居数光子数

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自旋电子学和相干态

物理 2001年第9期30卷 533-538页

作者：夏建白常凯中国科学院半导体研究所

自旋电子学是近年来发展起来的一个新研究领域 ,它研究固体 ,特别是半导体中的电子自旋相干态 .实验发现 ,自旋相干态能够保持足够长的时间 (几百ps量级 ) ,因此有可能用来制造一个固态的量子计算机 .但是制造实际的自旋电子器件 ,首先... 详细信息

自旋电子学是近年来发展起来的一个新研究领域 ,它研究固体 ,特别是半导体中的电子自旋相干态 .实验发现 ,自旋相干态能够保持足够长的时间 (几百ps量级 ) ,因此有可能用来制造一个固态的量子计算机 .但是制造实际的自旋电子器件 ,首先需要解决的是将自旋极化电子 (或空穴 )注入半导体中的方法和如何检测它们 .

关键词：自旋电子学自旋相干态半导体自旋极化电子方法检入量子计算机电子器件

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自旋相干叠加态的反聚束效应

长春大学学报 2007年第4期17卷 23-25页

作者：严冬蒲忠胜关秋云宋立军兰州理工大学甘肃兰州730050 长春大学

两个不同的自旋相干态的叠加态具有非经典的特性,反聚束效应是这类叠加态的非经典效应之一。通过研究实、虚两个自旋相干态的叠加态的反聚束效应,发现粒子数目和自旋相干态的参数|η|共同决定了这一类叠加态具有反聚束效应的量子态的数量。

关键词：自旋相干态反聚速效应实、虚自旋相干态