收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

量子纠缠及其在强关联系统中的应用

朱国强  
【摘要】: 量子信息论是研究量子规则下的信息论。纠缠是量子信息论中的核心问题,没有纠缠,许多量子任务不能实现,在这个意义上,纠缠是一种重要的资源。在最近的几年里,量子纠缠问题得到了充分的重视。本文主要就纠缠及其在强关联体系的应用做了一些研究。 第一章对量子信息论进行了简要的回顾。分别讨论了纯态和混合态的概念和一些性质,特别是讨论了纠缠的判别和度量的问题,分别论述了形成纠缠度、提纯纠缠度和相对熵纠缠度。另外,我们还讨论了几种比较实用和有效的纠缠度量方法,主要有von Neumann熵、线性熵、负度(Negativity)等。文中还讨论了热力学熵,它在研究有限温度下的两体系统的纠缠度时非常有用。随后讨论了量子信道问题并简要叙述了量子信息理论的三个实际应用:密集编码(dense coding)、离态传输(teleportation)、量子密码(quantum cryptography)。 第二章讨论了强关联体系的纠缠。以XXZ模型为例讨论了一维自旋链的纠缠量度,随后着重讨论了在量子相变点附近纠缠度的性质,利用共形场论讨论了在临界点附近纠缠熵与中心荷及链长度之间的关系。并且还讨论了在重整化群变换下纠缠熵减少的问题。此外还讨论了Entanglement witness的一些性质。 第三章在李代数的基础上对二能级体系下的一种纠缠度concurrence向高维情况进行了推广,我们称之为concurrence vector:我们可用此矢量的模长来量度一个高维二体纯态的纠缠度。我们还讨论了它和von Neumann熵和线性熵之间的联系。另一方面,我们也尝试着向混合态的情况进行了一些推广。对于没有束缚纠缠的混合态,我们给了如下一个纠缠度量公式:其中λ1αβ=max{λ1αβ尹,i=1,...,N}.λ1αβ是矩阵(?)αβ(?)αβ*的本征值的正平方根,(?)我们同样可用矢量的模长来刻划混合态的纠缠度。文中我们主要就对SU(3)态和SO(3)态的concurrence vector进行了比较细的讨论。在最后我们引入了纠缠边缘的概念,举了几个具体的例子。 第四章讨论了一个自旋为1和自旋为(?)的自旋对在有简并情况下的量子纠缠的性质。我们分别考虑了有外加磁场和没有外加磁场两种情况。在没有外加磁场时,系统是高度简并的,我们引入了平均纠缠的概念来量度此时的系统基态的纠缠性质。 第五章讨论了玻色-爱因斯坦凝聚体的纠缠,主要考虑氢原子和锂冷原子气中的外层电子自旋和原子核自旋之间的纠缠问题,此时系统的哈密顿量可写为H=J(Ix·Sx+Iy·Sy+Iz·Sz)+CSz+DIz.我们分别对其在零温和有限温度下情况进行了讨论,给出了纠缠度和温度、外场之间的关系式。通过调节外界的磁场和温度,可以对体系的纠缠态进行操作。 第六章中我们研究了两体qutrit系统的纠缠性质。首先构造了一个SU(3)关联体系,并考虑了其和外场之间的相互作用:我们讨论了系统纠缠的性质,特别是纠缠度随一些参数的变化而改变的情况,并且讨论了当纠缠度取最大值时的物理意义,还研究了关联函数在临界点附近的行为。在临界点,关联函数也同样取得最大值。另一方面,我们还讨论了其他的qutrit系统,如三能级Lipkin-Meshkov-Glick模型和SO(3)关联系统,分别进行了讨论和比较。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 韩文娟;周勋;;一维XY海森堡模型纠缠度的计算与相关分析[J];量子电子学报;2009年01期
2 赵汝俭;李正平;许长谭;;四比特伊辛模型在外磁场中的热纠缠[J];山东师范大学学报(自然科学版);2007年04期
3 周卫东;利用纠缠催化作用辅助恢复纠缠态转化中丢失的量子纠缠[J];量子电子学报;2002年05期
4 张茜;李福利;李宏荣;;基于双模压缩信道的双模高斯态量子隐形传态[J];物理学报;2006年05期
5 王成志,方卯发;双模压缩真空态与原子相互作用中的量子纠缠和退相干[J];物理学报;2002年09期
6 张立辉;黄晖;周本元;;拉曼耦合J-C模型中原子与光场间的量子纠缠[J];江汉大学学报(自然科学版);2007年04期
7 刘燕勇;谢芳森;;原子间偶极相互作用对双光子T-C模型中纠缠度的影响[J];江西师范大学学报(自然科学版);2009年05期
8 周青春;顾柏平;;损耗腔中场与原子的纠缠[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2006年01期
9 杨奎三;夏云杰;;双模腔场中两Λ型三能级原子的纠缠演化[J];光电子.激光;2007年07期
10 单传家;程维文;刘堂昆;黄燕霞;李宏;夏云杰;;相位退相干对T-C模型中两纠缠原子纠缠度的影响[J];光电子.激光;2008年02期
11 刘燕勇;刘志勇;;异模双光子与二能级原子相互作用系统的纠缠演化[J];江西科学;2008年06期
12 李大创;曹卓良;;伊辛模型中的纠缠动力学[J];合肥学院学报(自然科学版);2010年02期
13 王建荣;李坤;赖云忠;;Kerr介质对真空场级联三能级原子纠缠量的影响[J];太原科技大学学报;2010年05期
14 胡要花;方卯发;廖湘萍;郑小娟;;二项式光场与级联三能级原子的量子纠缠[J];物理学报;2006年09期
15 查新未,张淳民;量子纠缠态及可分离态判据[J];西安交通大学学报;2003年07期
16 狄尧民;胡宝林;刘冬冬;颜士明;;二非正交纯态相混合的concurrence[J];物理学报;2006年08期
17 周杰;李筠;马雷;;任意多人的量子博弈[J];量子电子学报;2006年02期
18 耿天明;量子纠缠的理论与实践[J];北京广播学院学报(自然科学版);2004年S1期
19 单传家;夏云杰;;Tavis-Cummings模型中两纠缠原子纠缠的演化特性[J];物理学报;2006年04期
20 熊恒娜;郭红;江健;陈俊;唐丽艳;;原子间纠缠和光场模间纠缠的对应关系[J];物理学报;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈雅;程明;周磊;姚晶莹;朱士群;;三角型自旋梯的量子纠缠和量子失协[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
2 罗成立;缪龙;郑小兰;陈子翃;廖长庚;;Sudden death of entanglement of two atoms interacting with thermal fields[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
3 ;Steady-state entanglement for distant atoms by dissipation in coupled cavities[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
4 沈咏;马祥春;邹宏新;;Robust non-locally creation of two-ebit entanglement between squeezed states[A];全国光电子与量子电子学技术大会论文集[C];2011年
5 李宏伟;银振强;吴玉椿;邹旭波;陈巍;郭光灿;韩正甫;;Semi-device-independent random-number expansion without entanglement[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
6 ;Generation of superpositions of arbitrary multi atom Dicke states entanglement via adiabatic passage[A];逻辑学及其应用研究——第四届全国逻辑系统、智能科学与信息科学学术会议论文集[C];2008年
7 ;Tripartite entanglement of atoms trapped in coupled cavities via quantum Zeno dynamics[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
8 李宏荣;汪小莲;李福利;;光合作用体系能量传递和量子纠缠研究[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
9 ;Creation of entanglement of collective atomic spin excitation among independent atomic ensembles by photon indistinguishability[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
10 ;Quantum System Schmidt Decomposition and Its Geometric Analysis[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱国强;量子纠缠及其在强关联系统中的应用[D];浙江大学;2005年
2 梁林梅;量子纠缠和纠缠转换的研究[D];国防科学技术大学;2002年
3 郭金良;一维自旋链系统中量子纠缠的理论研究[D];大连理工大学;2010年
4 贺明明;自旋系统中的量子纠缠[D];山西大学;2007年
5 孙哲;量子纠缠和保真度在凝聚态系统中的应用[D];浙江大学;2008年
6 张雪华;近共振驱动系统中噪声压缩与量子纠缠的研究[D];华中师范大学;2011年
7 李崇;量子通讯理论的矩阵表述[D];大连理工大学;2003年
8 黄海林;低维自旋系统的量子纠缠与磁学性质[D];华中科技大学;2010年
9 王琼;量子纠缠的产生、演化及其非局域操控[D];湖南师范大学;2011年
10 张成杰;量子纠缠的判定与度量[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马凯华;Negativity的新定义及其应用[D];大连理工大学;2011年
2 王建荣;T-C模型中的量子纠缠[D];太原科技大学;2009年
3 康乐;量子信息传输及纠缠产生[D];大连理工大学;2010年
4 陈士荣;Heisenberg XX和XXX模型中量子纠缠和量子相变的研究[D];曲阜师范大学;2010年
5 任宝藏;两体Quantum Discord及信道对其影响[D];河北师范大学;2010年
6 宋朋;线性光学器件和量子纠缠的研究[D];曲阜师范大学;2004年
7 于景水;量子搜索算法研究及量子纠缠计算[D];江南大学;2011年
8 张波;三能级原子中原子相干对双模纠缠的影响[D];华中科技大学;2006年
9 张福林;磁场中海森堡模型的热纠缠[D];天津大学;2007年
10 杨莹;自旋梯中的量子纠缠和量子失协[D];苏州大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张梦然;量子纠缠首次在电晶体线路中完美实现[N];科技日报;2010年
2 记者 刘霞;美首次用微波让两个离子发生量子纠缠[N];科技日报;2011年
3 本报记者 刘纯友;与“量子纠缠”亲密接触[N];安徽日报;2006年
4 记者 刘纯友;中科大刷新量子纠缠世界纪录[N];安徽日报;2010年
5 张永德;漫谈量子信息学[N];人民日报;2003年
6 本报记者 陈磊;郭光灿:与量子“纠缠”到底[N];科技日报;2006年
7 常丽君;科学家提出观察类时纠缠实验新设想[N];科技日报;2011年
8 刘纯友;中科大教授实验实现“量子中继器”[N];安徽日报;2008年
9 吴长锋;扫除量子通信的一大“绊脚石”[N];科技日报;2008年
10 姚忆江;潘建伟和他的六个世界首次[N];南方周末;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978