多量子比特Heisenberg自旋链热纠缠及內禀退相干性质研究

发布时间：2021-02-03 08:19

　　量子纠缠是量子机制中非常重要的特征之一,也是量子计算与量子信息的关键支撑。海森堡模型的系统是一种常见的系统,它也是一种最简单的量子系统,它所包含的丰富的纠缠特性被人们大量研究。温度对系统的纠缠有明显的影响,在制备系统的纠缠时,我们常要调控温度来控制体系的热纠缠效应。在另一方面,任何一个真实的物理系统都不可能孤立存在,它必然会与外界环境之间存在物质与能量的交换,这就会导致系统量子相干性的消失,从而产生退相干性。在前人的研究中,人们发现内禀退相干对纠缠存在重要影响。在本论文中,我们开展如下三个研究工作:1、我们研究了一个含有次近邻相互作用五量子比特各向异性海森堡自旋链的热纠缠特性。我们数值计算了在不同系统参数下共生纠缠度的大小。研究发现,温度能抑制纠缠的产生。阻挫参数对次近邻两个量子比特的纠缠度,以及次近邻两个量子比特的纠缠度的影响有很大的不同。另外,磁场以及DM参数以及各向异性参数参数对纠缠度都有重要的影响。因此,选择合适的温度、阻挫参数、磁场以及DM相互作用参数和各向异性参数,我们能够有效的调控系统纠缠度的大小。2、我们研究了内禀退相干对一个四量子比特XX模型海森堡自旋链热纠缠纠缠的影... 

【文章来源】：湖北大学湖北省

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１含次近邻耦合作用的五量子比特Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ模型图

同时出现纠缠的参数ＣＣ的区域在慢慢变窄。当５?＞２．?８时，随磁场强度的增大，??纠缠只会出现在一个很小的区域内，且纠缠度（：』２所能达到的最大值只有０．?１。??对于次近邻两量子比特来说，如图２．３（ｂ）所示，纠缠存在区域为《＞１。随５的增??强，先变大，达到最大纠缠度后保持不变，直至Ｓ＞?５。时，当Ｓ继续增强，??Ｃｕ又逐渐减小。当５＜３时，随５的变化，出现纠缠的区域保持不变。当５＞?３??时，随５的增大，临界阻挫参数区域也变大。由图２．３可看出，次近邻两量子比??特纠缠区域要远大于最近邻两量子比特纠缠区域。??＾Ｂ－ｅ－４?－２?０?２?４?ｅ?８?％－＃?矗墸?玻墸埃墸玻矗墸浚福崳?ａ?ａ??图２．?３共生纠缠度随着磁场及阻挫参数变化情况（ａ）心；（ｂ）仏，（７＂＝０．?３，??供０，Ａ?ｒ?Ａ?２＝１，１／尸１?）?〇??当系统由各向同性变为各向异性时（Ａ＾Ａ＾Ｏ．?５），和Ｃｙ随阻挫参数ａ??变化情况如图２．４所示。对比图２．２和图２．４可以发现，各向异性对最近邻和次近邻??两量子比特纠缠都有很大的影响。对于来说

２．２．２?ＤＭ丨对心和＾影响??为研宄ＤＭＩ对Ｃｕ和的影响，取参数么１＝么２＝０．?５，当取不同：Ｔ和５时，??最近邻两量子比特纠缠度随ＤＭＩ参数和阻挫参数变化情况如图２．６所示。图??２．６（ａ－ｃ：）给出了磁场５为０时，随阻挫参数ａ的变化关系曲线。显然，在一定??阻挫参数区域，ＤＭＩ参数能加强最近邻两粒子纠缠。以ｒ＝ｉ为例，当系统不存在??ＤＭＩ影响时，如图２．４（ａ）所示，存在纠缠的阻挫参数区域为－１．?８?＜?ａ?＜?０．?５和ａ?＜?－５。??当１）＾０时，存在纠缠的阻挫参数区域变大。￡＞＝０．?５，?１，２时，第一个区域分别扩大??为－２．３＜ａ＜０．９，?－３＜ａ＜２．９和－４＜ａ＜６，同时第二个参数区域也在向左移。此??夕卜，随着Ｚ？的增大，Ｃｕ所能达到的最大值也在增大。Ｚ）＝０．?５，?１，２时，所能??达到的最大值分别为０．１７，?０．２５和０．３。同样的现象也可在图２．６（ｄ－ｉ）中看出。图??２．６（ｄ－ｉ）还给出了磁场强度不为０时

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3016193