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一维亚铁磁混合自旋链的磁特性的Monte Carlo模拟

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计算物理 2007年第2期24卷 222-226页

作者：沈双娟蒋丽钦杨艳敏冯倩黄志高福建师范大学物理与光电信息科技学院福建福州350007

基于一维自旋链模型,采用Monte Carlo方法对具有反铁磁相互作用的自旋-1和自旋-3/2交替混合的亚铁磁系统进行模拟计算,研究单离子各向异性对系统磁特性的影响.模拟结果发现:基态时系统的磁化强度在外加磁场作用下呈现出阶梯状,并获得了... 详细信息

基于一维自旋链模型,采用Monte Carlo方法对具有反铁磁相互作用的自旋-1和自旋-3/2交替混合的亚铁磁系统进行模拟计算,研究单离子各向异性对系统磁特性的影响.模拟结果发现:基态时系统的磁化强度在外加磁场作用下呈现出阶梯状,并获得了自旋-1和自旋-3/2交替混合的亚铁磁系统相图.最后,通过对系统能量和自旋组态的研究,解释了该系统中出现的阶梯效应和相图.

关键词：磁性混合自旋系统 Monte Carlo 自旋链

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自旋链中的热纠缠、混合度和量子通讯

量子电子学报 2010年第1期27卷 51-56页

作者：李春先靳丽娟王成志长沙理工大学物理与电子科学学院湖南长沙410004

研究了热平衡态下具有三个自旋的自旋链中的两体热纠缠和混合度,讨论了温度和外界磁场对量子纠缠和混合度的影响。发现系统处于基态时,通过调节外界磁场可以得到一种重要的量子混合态-最大纠缠混合态,这为制备最大纠缠混合态和调控纠缠... 详细信息

研究了热平衡态下具有三个自旋的自旋链中的两体热纠缠和混合度,讨论了温度和外界磁场对量子纠缠和混合度的影响。发现系统处于基态时,通过调节外界磁场可以得到一种重要的量子混合态-最大纠缠混合态,这为制备最大纠缠混合态和调控纠缠提供了另一种途径。在此基础上,利用自旋链量子态作为量子信道进行量子通讯.讨论了温度和外界磁场对保真度的影响,发现温度和外界磁场对通讯保真度有重要影响;给出了保真度和两体热纠缠的关系,发现两体热纠缠越大不一定意味着保真度越高。

关键词：量子光学自旋链热纠缠混合度保真度

强相互作用一维冷原子气体有效自旋链模型中密度分布的研究

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山西大学学报(自然科学版) 2018年第2期41卷 331-336页

作者：冯志强张云波山西大学理论物理研究所

粒子间具有强相互作用的一维冷原子气体在散射共振附近无须外加光晶格即可实现有效自旋链模型。文章利用有效自旋链模型分别计算了囚禁在一维谐振子势阱和一维无限深方势阱中强相互作用费米系统的能级排布与自旋密度分布。结果表明系统... 详细信息

粒子间具有强相互作用的一维冷原子气体在散射共振附近无须外加光晶格即可实现有效自旋链模型。文章利用有效自旋链模型分别计算了囚禁在一维谐振子势阱和一维无限深方势阱中强相互作用费米系统的能级排布与自旋密度分布。结果表明系统能级的排布与系统总的自旋数有关,外势的改变会引起能量的偏移。引入磁场梯度将使有效自旋链两组分自旋密度在空间交替排布,即系统处于基态反铁磁序。

关键词：密度分布自旋链一维量子气体磁场梯度

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相移控制下XX自旋链中的量子态传递

量子电子学报 2013年第6期30卷 731-737页

作者：张忠军史鹏李文东顾永建中国海洋大学物理系山东青岛266100

研究了由Aharonov-Casher相互作用产生的相移对XX自旋链中量子态传递的影响。对信道的纠缠度及传递量子态的保真度进行数值模拟后发现,控制相移的方法可以有效抵抗信道的消相干作用,显著提高自旋链中量子比特间的纠缠度及量子态的保真... 详细信息

研究了由Aharonov-Casher相互作用产生的相移对XX自旋链中量子态传递的影响。对信道的纠缠度及传递量子态的保真度进行数值模拟后发现,控制相移的方法可以有效抵抗信道的消相干作用,显著提高自旋链中量子比特间的纠缠度及量子态的保真度。此外,量子态发送端与接收端之间相对位置的不同也会影响纠缠度和保真度的大小,在包含偶数个自旋格点的环形自旋链中,当发送端与接收端处在直径上相对的位置时,接收端的纠缠度和量子态传递的保真度可以达到最大值。

关键词：量子光学量子态传递相移控制纠缠保真度自旋链

Osp(1,2)自旋链的潜藏定域规范不变性

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物理学报 1997年第9期46卷 1826-1833页

作者：王美山仝殿民管习文杨善德山东师范大学物理系吉林大学物理系

在量子反散射框架内研究了Ｏｓｐ（１，２）自旋链的潜藏定域规范不变性．结果表明，该模型允许ＡｂｅｌＵ（１）规范变换，其能谱在规范变换下保持不变，而本征矢及Ｂｅｔｈｅａｎｓａｔｚ方程明显与规范变换相关．

关键词：潜藏定域自旋链量子反射规范不变性

XZY-YZX型三自旋相互作用对横场XX自旋链中经典和量子关联的影响

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南京师大学报（自然科学版） 2015年第2期38卷 17-22页

作者：类淑国南京师范大学物理科学与技术学院江苏南京210023 南京工业大学理学院江苏南京211816

借助于严格对角化方法,数值研究了具有XZY-YZX型三自旋相互作用的横场XX自旋链中经典和量子关联,讨论了三自旋相互作用对关联的影响,发现经典和量子关联在量子相变的临界点都具有奇异性.不同于横场中的量子Ising链,经典和量子关联对外... 详细信息

借助于严格对角化方法,数值研究了具有XZY-YZX型三自旋相互作用的横场XX自旋链中经典和量子关联,讨论了三自旋相互作用对关联的影响,发现经典和量子关联在量子相变的临界点都具有奇异性.不同于横场中的量子Ising链,经典和量子关联对外场的导数没有尺寸效应.此外,在外场等于零的退化条件下,两个近邻自旋之间的总关联均分为经典和量子部分,并得到与文献一致的量子关联的行为.

关键词：自旋链量子相变量子关联

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自旋链中的量子信息传输

自旋链中的量子信息传输

作者：孔德欣中国科学技术大学

学位级别：硕士

量子信息和量子计算是一门由量子理论和现代信息论相结合而产生的一门新兴学科,目前,已成为当今的一大研究热点。经过几十年的努力,人们已在这个领域取得了许多举世瞩目的成就,例如量子并行算法、量子保密通信、量子纠缠和量子隐形传态... 详细信息

量子信息和量子计算是一门由量子理论和现代信息论相结合而产生的一门新兴学科,目前,已成为当今的一大研究热点。经过几十年的努力,人们已在这个领域取得了许多举世瞩目的成就,例如量子并行算法、量子保密通信、量子纠缠和量子隐形传态等。由于量子力学的相干性和量子态的不可精确复制性,量子信息和量子计算有着经典信息论无法超越的优越性。因此,人们坚信量子信息和量子计算的建立会把人类社会带进一个新的时代。量子信息和量子计算理论的研究的一个重要目的就是实现量子计算机。由于利用量子并行算法,量子计算机有这经典计算机无法超越的计算和信息处理能力。但是与经典计算机类似的是为了完成复杂的计算和信息处理任务,量子计算机内部的不同元件之间需要进行信息交流,如处理器需要在存储器中存储和读取信息。因此研究和开发易行和高效的短程量子信道对量子计算机的发展具有重大意义。就目前来讲,我们认为自旋链信道是最有前途的短程信道模型。因为量子计算机最有可能在固态物质中实现,而自旋链也是一种固态系统,所以利用自旋链作为量子计算机内部的短程信道可以避免许多难题,比如发生在不同介质之间的界面问题等。另外,自旋链信道是在整个体系的自由演化过程中传递量子态的,不需要外界控制,因此这种信道模型不仅容易在实验上实现,而且可以最大限度的避免环境的影响。我们的工作就是关于改进双自旋链信道协议的传输效率和该协议的抗噪声干扰能力。首先,我们从实际情况出发对由DanielBurgarth提出的双链信道协议作了一些改进,研究结果显示改进后的协议大大提高了双链信道协议的传输效率。然后,考察了几种非常普遍的量子噪声,耦合参数波动噪声和由非完全初始化引起的随机噪声和集体噪声,对两种双链信道协议的影响并作了对比,结果显示这几类噪声对双链信道协议并不是致命性的,而且改进后的协议对这几种噪声具有更强的抵抗能力。我们的改进协议同时也降低了实验实现双链信道模型的难度。全文共分为四章:第一章系统的介绍了量子信息传输的研究进展和相关的代表性传输方案和协议;第二章介绍了在量子信息领域常用的自旋链物理模型和信道协议;第三章详细介绍了我们对双自旋链信道协议的研究工作;第四章给出了全文总结和对自旋链信道的研究展望。

关键词：自旋链量子信息传输量子计算信息处理量子计算机

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移动势阱下一维自旋链上量子态的传输

量子光学学报 2011年第3期17卷 168-176页

作者：邱金斗张永梅南京航空航天大学理学院江苏南京211100

本文从无序能够抑制量子态的传输作为启发,验证了外加势垒的低穿透性,提出了利用外加移动势阱将量子态限制在势阱底部进行量子态传输的方案,并利用有限方势阱,余弦曲线势阱,V型势阱和抛物线曲线势阱进行了讨论和比较。可以将自旋链看做... 详细信息

本文从无序能够抑制量子态的传输作为启发,验证了外加势垒的低穿透性,提出了利用外加移动势阱将量子态限制在势阱底部进行量子态传输的方案,并利用有限方势阱,余弦曲线势阱,V型势阱和抛物线曲线势阱进行了讨论和比较。可以将自旋链看做是与一定常衰减系数γ相关的衰减通道,并讨论了衰减系数和磁场强度的关系。在一定移动势阱条件下,可以得到很低的衰减系数,量子态能够进行较远距离的传输,并且在无序存在的情况下具有很强的稳定性。

关键词：自旋链量子态传输量子信息

自旋链化合物Gd2-xNdxBaNiO5的磁化与ESR研究

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自旋链化合物Gd2-xNdxBaNiO5的磁化与ESR研究

作者：郭玉梅华中科技大学

学位级别：硕士

自旋链化合物R2BaNiO5(R=稀土元素)是一个被公认为研究准一维磁性的很有前途的模型系统之一。具有线性Haldane链的镍酸盐R2BaNiO5,由于它们结构的特殊性,所以是研究从一维(1D)量子到三维(3D)经典交叉行为的很好的模型材料。然而,R2BaNiO... 详细信息

自旋链化合物R2BaNiO5(R=稀土元素)是一个被公认为研究准一维磁性的很有前途的模型系统之一。具有线性Haldane链的镍酸盐R2BaNiO5,由于它们结构的特殊性,所以是研究从一维(1D)量子到三维(3D)经典交叉行为的很好的模型材料。然而,R2BaNiO5的磁性仍然存在争议。本文我们对于自旋链化合物Gd2-xNdxBaNiO5(x=0.0)的Gd与Nd的混合效应进行了系统的研究,主要利用磁化和ESR测量研究它们的磁性。采用固相法制备化合物Gd2-xNdxBaNiO5(x=0.0)的一系列多晶粉末样品。X射线衍射(XRD)图谱以及晶格常数说明所有样品均为单相,晶体结构为正交晶系(空间群Immm)。Gd2-xNdxBaNiO5样品的M(T)曲线与1/?(T)曲线证实了自旋跳变(spin-flop)相变和自旋重取向(spin-reorientation)的存在。同时磁化测量数据表明,化合物Gd2-xNdxBaNiO5存在一个由经典到量子的相变,相变的主要原因是Gd和Nd之间的相互影响和相互作用。首先,Gd-富样品的M(T)曲线随着温度T单调递增,然而,Nd-富样品的M(T)曲线却由于Gd/Nd与Ni的激发存在极大值与极小值。其次,Gd-富样品的1/χ(T)曲线遵循居里-外斯定律,但是Nd-富样品却不遵循。因此,Gd-富样品的磁性接近于经典磁性,而Nd-富样品的磁性是量子磁性。这一经典-量子相变与由于Nd掺杂而增强的磁各向异性有关。同时我们测量了Gd2BaNiO5多晶样品与磁取向样品的X波段和强磁场下的电子自旋共振(ESR)图谱。温度变化的ESR谱清晰的标识了在温度Tsr=24 K处的自旋重取向。磁化数据证明了温度为2 K时一个外加磁场诱导的自旋跳变的存在。但是运用经典反铁磁共振理论,随频率变化的ESR谱说明Gd2BaNiO5是单轴各向异性的,与磁化测量得的结果相吻合。

关键词：自旋链 Haldane 能隙经典-量子相变反铁磁共振单轴各向异性