在非均匀磁场中 Dzialoshinskii-Moriya相互作用对伊辛链热纠缠的影响

采用Negativity理论研究了具有Dzyaloshinskii -Moriya (DM)相互作用的伊辛模型在非均匀磁场中的纠缠特性。结果发现,DM相互作用的存在明显的增强两量子比特间的热纠缠并且能够把纠缠增加到一个最大值0.5;而外磁场具有减小热纠缠的作用。温度的高低也直接影响热纠缠。另外,讨论了磁场的非均匀性对伊辛链热纠缠的影响,在一定程度上,非均匀磁场对热纠缠的影响类似于匀强磁场。研究表明：可以通过调节DM相互作用强度、外磁场大小和温度高低来控制热纠缠。     

自旋链中的热纠缠、混合度和量子通讯

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。     

非均匀磁场下不同自旋轨道耦合相互作用对高自旋系统热纠缠的影响

采用纠缠的度量方法negativity研究了非均匀磁场条件下不同方向自旋轨道耦合相互作用对自旋为1的Heisenberg XX系统热纠缠的影响。研究发现高温时纠缠会随着Dzialoshinskii-Moriya(DM)相互作用的增加而增大,但是低温时,纠缠随DM相互作用的增加会出现起伏变化。x方向DM相互作用的纠缠一般较z方向DM相互作用的纠缠强,但是在一定条件下,z方向的纠缠也会高于x方向的纠缠,从而可以通过调节DM相互作用的方向等控制和生成纠缠、研究还发现可以利用纠缠关于磁场的对称性质以及纠缠的突变性来实现量子逻辑门、     

非均匀磁场下不同自旋轨道耦合相互作用对高自旋系统热纠缠的影响

采用纠缠的度量方法Negativity研究了非均匀磁场条件下不同方向自旋轨道耦合相互作用对自旋为1的Heisenberg XX 系统热纠缠的影响。研究发现高温时纠缠会随着Dzialoshinskii–Moriya（DM）相互作用的增加而增大,但是低温时,纠缠随DM相互作用的增加会出现起伏变化。x方向DM相互作用的纠缠一般较z方向DM相互作用的纠缠强,但是在一定条件下,z方向的纠缠也会高于x方向的纠缠,从而可以通过调节DM相互作用的方向等控制和生成纠缠。研究还发现可以利用纠缠关于磁场的对称性质以及纠缠的突变性来实现量子逻辑门。     

非均匀海森堡XY周期性链的纠缠

研究了各向同性海森堡XY链在非均匀磁场中纠缠的含时演化以及热纠缠的问题。纠缠在量子信息领域是个十分重要的资源,关于纠缠的度量和含时演化的研究就非常必要。我们主要对共生纠缠度进行了理论计算,通过数值模拟进行了分析。如果外磁场很小,最近邻耦合系数很大,共生纠缠度就在0和1之间振荡。如果外磁场很大,最近邻耦合系数很小,共生纠缠度的最大值会变小,甚至会消失。同时,随着海森堡自旋链中自旋数目的增加,纠缠会减小。随着温度的升高,热纠缠会快速的下降。随着外磁场的增加,热纠缠也会下降。只有在系统的非均匀度增加的时候,热纠缠才会增加。     

外磁场下两量子比特海森堡XXZ模型中量子关联和热纠缠的研究

通过在两量子位上分别施加独立可控的外磁场( )和( ），以及改变耦合参数 、磁场强度 、磁场不均匀度 和系统的温度 ，探讨了两量子比特XXZ模型中量子关联的变化行为，并在相同参数下与热纠缠做了比较。结果表明：量子关联存在的参数范围比热纠缠更广；而且在一定的参数范围内，量子关联和热纠缠的变化展示出不同的行为。     

磁场调制下的双电子量子点qubit

研究了磁场中二维有限深抛物形量子点中双电子在总自旋分别为S＝0或S＝1时的电子态,在有效质量近似下,利用精确的对角化方法计算了系统的能级结构.发现系统的基态总自旋S可以通过改变磁场的大小进行调制,由此可以设计利用S＝0和S＝1两个自旋态组成一个量子比特.     

不同方向非均匀磁场对Heisenberg XYZ 链中热纠缠的影响

采用纠缠度量方法Negativity研究了包含不同方向非均匀磁场自旋为1的两粒子Heisenberg XYZ 链的量子纠缠特性。研究发现,系统处于基态时有量子相变发生,铁磁和反铁磁情形下纠缠的表现行为完全不同,故可以利用这种性质来生成所需纠缠。研究还发现纠缠伴随非均匀磁场的变化有震荡现象,并且x方向和y方向的纠缠存在先消失后复苏现象。纠缠随系统其他参数的变化会因磁场方向的不同而有完全不一样的特征,从而可以通过调节磁场方向、各向异性参数等来提高纠缠值和扩大纠缠范围。     

磁场调制下的双电子量子点qubit

研究了磁场中二维有限深抛物形量子点中双电子在总自旋分别为 S=0或 S=1时的电子态 ,在有效质量近似下 ,利用精确的对角化方法计算了系统的能级结构 .发现系统的基态总自旋 S可以通过改变磁场的大小进行调制 ,由此可以设计利用 S=0和 S=1两个自旋态组成一个量子比特     

相移控制下XX自旋链中的量子态传递

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。     

电容耦合电荷量子比特的调控及纠缠特性

摘 要：借助于狄拉克的正则量子化原理,对电容耦合的双约瑟夫森结电荷量子比特体系实施量子化。考虑到平行于约瑟夫森结面的磁场对结电流的影响,提出了一种新的电荷量子比特的调控方法,并且讨论了外加磁场作用下体系量子态时间演化的拉比振荡现象及纠缠特性。结果表明,利用该体系可以制备纠缠态,改变外加磁通Φ1和Φ2的大小能够实现对电荷量子比特及其纠缠态的有效调控。     

磁场作用下XXZ模型的热力学纠缠

研究了一维带有外磁场的2量子比特XXZ模型的纠缠,得出它的纠缠度热力学解析表达式.通过计算表明,纠缠度在一定温度下随磁场各向异性参数的变化而展现的不同行为,发现系统纠缠对外磁场各项异性参数的变化非常敏感.当各向异性参数(△)固定时,纠缠关于磁场是对称分布;当各向异性参数(△)变大,纠缠很快地趋于零.此外,温度的变化对纠缠也有一定的影响.温度升高,系统纠缠的峰值不断减少,系统纠缠将完全消失.     

基于半导体共振腔的量子位与量子网络构建

以半导体共振腔内光子与原子的纠缠特性作为量子位,通过半导体共振腔电动力学系统将原子态转换成光子态, 根据半导体共振腔的工作特性,提出共振腔内原子与光子弱耦合与强耦合的判断条件, 并利用外加电磁场对原子的量子态进行操控,从而完成量子逻辑门的操作,再通过各共振腔量子电动力学(CQED)系统间的纠缠进行量子位扩充,实现量子计算与量子网络。介绍微碟型共振腔与单一量子点等多种模型,有助于将量子运算与量子通讯的概念转变为半导体量子器件的研制。     

一种新的关于两电子纠缠的判据

在海森堡绘景下研究外磁场作用下自旋为1/2的耦合二粒子系统纠缠态问题.用数字方法求解该系统极化矢量随时间变化的微分方程组,得到极化矢量随时间的变化规律.计算结果表明,在合适的外磁场条件下,耦合二粒子可以由自旋平行、总的极化矢量z分量为-2的非纠缠态变为纠缠态;得到由非纠缠态变为纠缠态的最佳外磁场条件;提出根据电子的极化矢量随时间的变化来判断耦合二粒子系统是否达到纠缠态的新方法.本方法不需要采用绝热近似,也适用于更复杂的情况,如存在弛豫的体系.     

两个自旋为1/2粒子在纠缠量子系统中的Berry几何相位

研究了两个自旋为1/2的粒子在自旋相互作用情况下的Berry几何相位纠缠依赖，分别计算了两个自旋为1/2的纠缠粒子之间在存在自旋相互作用和无相互作用下的Berry几何相位，并得到在纠缠消失时几何相位的计算表达式.而且我们还讨论了两个粒子中只有一个粒子受到外磁场作用时的几何相位.结果发现其几何相位并不等于单个粒子在受到外磁场作用时的几何相位，而是与影响自旋纠缠强度作用的 有关,同时还得到了几何相位依赖于纠缠的的普遍公式.