收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

自旋系统中多体量子关联与量子相变研究

刘程程  
【摘要】:量子关联由于它的非经典关联特性,可以当成重要资源应用于量子信息处理过程中,因此引起人们的关注。量子自旋系统由于其具有着丰富的关联特性,在凝聚态物理中有着广泛的应用。自旋系统主要的研究方向有两个,一个是探讨低温或零温下量子关联(或纠缠)和量子相变的关系,另一个是研究有限温度引发的热涨落与量子关联的关系。本文主要研究了一维固态自旋链系统中多体量子关联度量的特性。通过量子重整化群的方法,我们研究了不同系统中的基态关联与量子相变的关系。研究成果如下:(1)主要研究了在Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用和外磁场B作用下的,由两个玻色子和一个费米子组成的三体混合自旋XXZ模型的热纠缠。两种情况被考虑:一个子系统(1/2,1/2)包含两个自旋1/2的费米子,另一个子系统(1/2,1)包含一个自旋1/2的费米子和一个自旋为1的玻色子。我们详细讨论了温度T,DM相互作用参数D,外磁场强度B和耦合强度J对费米系统和混合的费米-玻色系统量子纠缠的影响。结果表明上面提到的这些因素都能够用来操控混合自旋模型中任意两体粒子之间的纠缠转化。它提供了新的思路来揭示系统的量子性质与宏观状态变量之间的相互作用关系,同时为量子纠缠调控和量子通信的实现提供了一个理论依据。(2)基于重整化群方法,我们研究了一维各向异性XY模型中DM相互作用和各向异性参数对π-tangle和量子相变的影响。在这个模型中,DM相互作用和各向异性参数可以影响相图。各项异性参数由于使自旋成对排列抑制纠缠,而DM作用可以通过量子涨落的产生来恢复被破坏的纠缠。当DM相互作用的值固定时,随着量子重整化次数的增加,π-tangle演变成两个不同的值,把系统分成了两个相,即为自旋固相和Neel相。同时,随着自旋链的粒子数变得越来越大,π-tangle缓慢减小,但是最终它们都趋于一个固定值。此外,在我们的模型中,相邻的三体纠缠,在临界点展示出最大值,而这和两体系统是不同的。然后,我们详细分析了π-tangle的非解析行为和标度行为,发现系统临界指数和关联长度指数之间存在倒数的关系,这些结果表明量子纠缠的行为可以帮助我们很好的观测模型的量子临界性质。(3)应用量子重整化群方法,我们用量子失协(Quantum discord)QD和Bell-CHSH不等式研究了横向Ising模型中量子关联和量子相变的关系。结果表明在经过几次重整化迭代之后,这两种关联度量都能演化成两个不同值,它们和系统两个不同的相紧密联系在一起,即长程有序Ising相和铁磁相。此外,无论外磁场强度g的值是多少,也不管迭代次数为多少,量子非局域性总是存在于长程有序Ising相中,也就是说,量子非局域性不仅一直存在于一个块的两个粒子中,也存在于相邻的两个块之间。然而,当系统的尺度变得非常大时,在铁磁相中,块-块之间的关联不足以违背Bell-CHSH不等式。其次,当系统违背Bell-CHSH不等式时,它满足量子非局域性,说明系统必然是纠缠的,反过来说,如果系统不违背Bell-CHSH不等式,这个系统可能是纠缠的,也可能不是。同时,QD的一阶偏导有效的描述了系统的临界行为。最后,我们发现临界指数和关联长度指数在临界点附近有一个关系。这也进一步说明QD和Bell非局域性都能够很好的帮助我们观测此自旋模型的临界性质。(4)应用量子重整化群方法,我们研究了在自旋XXZ模型中基于协信息的局域量子相干,量子不确定度以及量子相干的非局域优势的关系和它们在量子相变中的应用。结果展示在自旋XXZ模型中局域的量子不确定的值和量子相干取局域的可观测量σ2时所取得的值是一样的,而且这个性质同样适用于多体系统中。因此,对于自旋XXZ模型,选取局域的可观测量σ2,我们可以直接获取由量子不确定度测量得到的量子关联以及量子相干。我们也研究了这种模型的相干非局域优势,结果说明不论各项异性参数的具体取值怎样,也不管重整化的迭代次数是多少,这种模型的子系统的态的相干都是不可以导引的,这个结论同样适用于一个块的两个粒子以及相邻的两个块之间。此外,经过足够次数的重整化迭代后,量子相干和不确定度可以演成两个不同的固定值,这和系统的两个不同的相紧密相联,即自旋液相和Neel相。进一步,量子相干的非局域优势的非解析和标度行为被详细分析,我们发现,相干的非局域优势能很好的表征系统的量子临界性质。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李峰;;量子关联成像技术专利分析[J];飞航导弹;2017年03期
2 赵剡;李高亮;杨照华;;量子关联成像技术发展[J];航空兵器;2017年05期
3 ;中国科技大:经典噪声环境存在量子关联恢复现象[J];科技风;2013年22期
4 ;中国科大首次发现量子关联可以不被环境破坏[J];中国科技信息;2010年11期
5 ;中国科学技术大学:首次发现量子关联可以不被环境破坏 首次在实验上验证了过氧化物的存在[J];安徽科技;2010年05期
6 马蓉;艾合买提·阿不力孜;艾尔肯江·艾木都拉;麦日克那·艾力;;运动原子和场相互作用模型中的量子关联[J];激光与光电子学进展;2018年05期
7 帕肉克·帕尔哈提;艾合买提·阿不力孜;麦麦提依明·吐孙;王飞;;单Jaynes-Cummings原子与孤立原子系统中的各种量子关联[J];量子电子学报;2016年02期
8 徐晓赫;刘娇;赵生妹;;一种针对背景变化的移动物体压缩量子关联成像方法[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2016年02期
9 张二峰;林惠祖;刘伟涛;黎全;戴宏毅;;量子关联成像技术[J];国防科技;2014年06期
10 翟淑琴;邹宏新;张俊香;郜江瑞;;利用孪生光束实现强度量子关联的传递[J];激光与光电子学进展;2008年02期
11 王飞;肖明;;非绝热消除条件下输出边频量子关联[J];光学学报;2012年12期
12 刘永峰;张明辉;沈夏;魏青;韩申生;;相位恢复算法在量子关联衍射成像中的应用研究[J];光学学报;2007年11期
13 张小凤;崔亮;李小英;;基于不同种类光纤的量子关联光子对源输出特性比较[J];量子光学学报;2015年04期
14 桂卫军;李未;;双修饰的Ising-Heisenberg平面模型几何量子关联[J];量子光学学报;2014年02期
15 宋世学;;相位阻尼下Bell对角态的演化[J];济南大学学报(自然科学版);2010年04期
16 王丹琴;何创创;;双自旋系统中的量子失协问题研究[J];物理学报;2015年04期
17 杜少将;夏云杰;满忠晓;张英杰;段德洋;;基于弱测量操作下的量子关联动力学及关联转移[J];光学学报;2013年11期
18 李小英;张秀婷;王堃;崔亮;;全光纤便携式量子关联光子对源[J];光学学报;2013年09期
19 崔亮;李小英;李璐;;基于光子晶体光纤的高纯度量子关联光子对的制备[J];物理学报;2012年05期
20 麦日克那·艾力;艾合买提·阿不力孜;艾尔肯江·艾木都拉;马蓉;帕提古丽·马木提;;单Tavis-Cummings模型中量子关联动力学演化特性及其在量子通信中的应用[J];量子光学学报;2018年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王堃;张秀婷;崔亮;杨磊;李小英;;便携式全光纤量子关联光源[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 荣星;王梓翔;金芳洲;耿建培;冯鹏博;徐南洋;王亚;居琛勇;石名俊;杜江峰;;固体体系中基于量子失谐的无纠缠量子关联的研究[A];第十七届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2012年
3 崔亮;李小英;郭骋;李宇航;徐忠扬;王力军;方伟;;基于微纳光纤的量子关联光子对源[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年
4 崔亮;杨磊;李小英;;基于光子晶体光纤的量子关联光子对[A];第十三届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];2008年
5 刘金明;郭慧;张成杰;C.H.Oh;;噪声环境下三体类W态的量子关联动力学[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 崔亮;郭骋;李小英;;利用波长可调谐量子关联光子对绝对标定单光子探测器的量子效率[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年
7 杜少将;韩峰;冯海冉;夏云杰;段德洋;;利用弱测量技术优化开放系统中的量子关联动力学[A];第五届全国计算原子与分子物理学术会议摘要及墙贴[C];2014年
8 胡雪元;;局域信道的量子关联产生能力[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年
9 尹少英;宋杰;刘树田;;耦合强度对与XY自旋链耦合的三比特系统中量子关联动力学的影响[A];第十七届全国量子光学学术会议报告摘要集[C];2016年
10 杨晶;丛美艳;黄燕霞;;具有三体相互作用海森堡XXZ自旋链的量子关联[A];第十七届全国量子光学学术会议报告摘要集[C];2016年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘程程;自旋系统中多体量子关联与量子相变研究[D];安徽大学;2018年
2 王仲宵;高斯信道下高斯态量子关联行为的研究[D];北京邮电大学;2018年
3 邹宏新;可调谐亚泊松光场制备及强度量子关联传递的实验研究[D];山西大学;2006年
4 刘锋;量子关联的单婚性研究[D];北京邮电大学;2016年
5 李辉;高维体系的量子关联研究[D];清华大学;2013年
6 王海龙;基于原子系综四波混频过程产生量子关联多光束和实现位相锁定的理论与实验研究[D];华东师范大学;2017年
7 孔嘉;基于原子系综四波混频的光量子关联干涉仪[D];华东师范大学;2015年
8 李磊;关于量子关联和量子不确定原理的研究[D];上海大学;2017年
9 朱学娜;量子纠缠度量和量子关联[D];华南理工大学;2014年
10 武松林;量子非马尔科夫系统几何相位和量子关联的理论研究[D];大连理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 储文静;光学系统中后量子关联及其蒸馏的模拟方案设计[D];安徽大学;2018年
2 边蒙蒙;耦合腔QED系统中两粒子量子关联的理论研究[D];福州大学;2015年
3 杨晶;一维海森堡自旋系统的量子关联[D];湖北师范大学;2017年
4 帕提古丽·马木提;原子与光腔耦合系统中量子关联和稠密编码的研究[D];新疆师范大学;2017年
5 王法强;刻画Banach空间闭单位球上的保凸双射与量子关联消失的信道[D];太原理工大学;2017年
6 闫俊彦;两体系统量子关联动力学性质的理论研究[D];大连理工大学;2012年
7 崔亮;基于光子晶体光纤的通讯波段量子关联光源的实验研究[D];天津大学;2008年
8 武晓喻;量子关联和量子消相干问题研究[D];北京邮电大学;2016年
9 李欣;自旋链系统中的量子关联研究[D];山西大学;2014年
10 李卫东;耗散电路量子电动力学系统中量子关联的研究[D];江西师范大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 记者 李陈续 通讯员 杨保国;我科学家观测到经典噪声环境中量子关联恢复现象[N];光明日报;2013年
2 记者 吴长锋 通讯员 杨保国;经典噪声环境存在量子关联恢复现象[N];科技日报;2013年
3 记者 吴长锋;中国科大首次发现量子关联可以不被环境破坏[N];科技日报;2010年
4 记者 常丽君;“量子冻结现象”具有普遍性[N];科技日报;2015年
5 记者 桂运安 通讯员 杨保国;中科大量子研究取得新进展[N];安徽日报;2013年
6 记者 李陈续;量子信息研究:突破[N];光明日报;2010年
7 ;第十一届“河北省青年科技奖”揭晓[N];河北日报;2013年
8 记者 刘纯友;中科大量子信息研究获新突破[N];安徽日报;2010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