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、     

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.     

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。     

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。     

基于非调制自旋链的量子通信

研究在热平衡状态下,外加均匀静态磁场度和自旋粒子间的耦合度对系统的保真度和纠缠度的影响,提出如何利用它们之间的关系来提高自旋系统中量子态的传输质量。研究结果表明采用非调制自旋链作为长程相互作用自旋系统中量子态的传输信道,量子态的保真度随着自旋粒子间耦合系数的增加而增加,外加静态磁场强度在0~1的范围内时,量子态传输的失真较小。因此在热平衡状态下,选取适当的耦合度和外加均匀磁场强度,无需对自旋系统进行任何操作即可实现量子态的高质量传输。     

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。     

两比特海森堡自旋链体系中几何量子失协在非马尔可夫环境下的演化

利用量子态扩散方法,研究了在非马尔可夫环境下海森堡XXZ自旋模型中几何量子失协(GQD)的演化特性。分析了环境关联参数γ、xy平面上的耦合常数J_xy、z方向上的耦合常数J_z、外加磁场B以及Dzyaloshinskii Moriya(DM)相互作用对GQD动力学演化特性的影响。结果表明：γ越短,即环境的非马尔可夫效应越明显,越有利于有效提高系统的GQD;选取的初始态不同,J_xy和J_z对GQD起到的作用也不同;在非马尔可夫环境下,适当地增大B可提高GQD,而DM相互作用的引入会导致GQD衰减振荡。值得一提的是：可以从无纠缠初态系统有效地诱导出GQD。     

自旋为1的海森堡XXZ链两体纠缠

采用Negativity理论研究了匀强磁场下自旋为1的海森堡XXZ链的纠缠特性,结果发现,两粒子情形下磁场的存在能明显的降低纠缠,但磁场并不改变纠缠为零时的临界温度,临界温度随着各向异性参数的增加而增加.而且纠缠伴随各向异性参量的变化是一个先增加后减小的过程.研究表明多粒子情况下,不同粒子数的纠缠都伴随△有较大的起伏:并且起初临界温度随着粒子数目的增加而降低,但是随着粒子数的进一步增加,纠缠的临界温度趋于相同.     

玻色-爱因斯坦凝聚体中三体和四体相互作用对自旋压缩和量子纠缠的影响研究

自旋压缩和量子纠缠在量子信息处理中有着极为重要而广泛的应用,因此利用玻色-爱因斯坦凝聚中的多体相互作用产生自旋压缩和量子纠缠具有重要意义。研究了玻色-爱因斯坦凝聚的密度较大时,三体相互作用和四体相互作用对自旋压缩和量子纠缠的影响,利用短时近似解析计算了自旋压缩参数和两种不同的纠缠参数。结果表明:在动力学过程中,三体相互作用和四体相互作用能诱导产生自旋压缩和量子纠缠；且四体相互作用比三体相互作用能产生更强的自旋压缩和更好的量子纠缠。     

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。     

考虑DM相互作用的Ising系统中量子失协的含时演化

研究了处在非均匀磁场中的两粒子Ising系统,在考虑DM相互作用情况下,其量子失协（QD）随时间演化问题。对于初始处于Werner态的系统,详细分析了在随时间演化过程中DM相互作用、不均匀磁场的不均匀度、初态的纯度等因素对量子失协和量子纠缠的影响。通过比较可以发现,两者在很大程度上保持着相似的变化规律,最明显的不同在于演化过程中,在有限的时间内量子失协并不会消失,但是量子纠缠却会出现突然死亡现象（ESD）。这一明显不同的特征表明量子失协比量子纠缠具有更大的应用空间,通过控制外部条件,可以很好的控制量子失协随时间的演化过程。     

两纠缠二能级原子在真空场中的纠缠动力学

研究了两个部分纠缠二能级原子与单模真空场相互作用的纠缠动力学.利用量子约化熵研究了两部分纠缠二能级原子与单模真空场之间的纠缠动力学;利用量子相对熵研究了两部分纠缠二能级原子之间的纠缠动力学;讨论了原子偶极-偶极相互作用对系统纠缠动力学的影响.结果表明:系统呈现出周期性的纠缠动力学,纠缠的大小与周期依赖于原子之间的偶极-偶极相互作用.选取适当的系统参数和相互作用时间,可以制备原子-场最大纠缠态与原子-原子最大纠缠态.     

含Dzyaloshinski-Moriya相互作用的两比特Heisenberg XYZ模型中的超级量子失协

超级量子失协因其具有超越普通量子失协和量子纠缠的特性受到人们的普遍关注。本文从理论上对比研究了含Dzyaloshinski-Moriya相互作用的Heisenberg XYZ模型处于热平衡下的超级量子失协和普通量子失协。研究发现，超级量子失协总是大于普通量子失协，而且Dzyaloshinski-Moriya相互作用对超级量子失协起着积极作用。最有意义的是温度对该模型中超级量子失协的影响比普通量子失协小得多。     

包含自旋1/2和自旋S的系统中的热纠缠(英文)

研究了一个处在均匀外磁场中的包含四个量子比特的各向同性海森堡XY模型中,两个间隔的量子比特之间的量子热纠缠,并用并发度来量度.这个模型包含两种量子比特:自旋为1/2的量子比特和自旋为S的量子比特.结果表明,外磁场可以引起两个间隔的量子比特之间的量子热纠缠.热纠缠的幅度与自旋S,温度T以及均匀外磁场B有关.因此,可以通过调节B的取值来控制热纠缠.当S足够大时,阈值温度也可能很高.这个特性可以被用于研究凝聚态系统的热纠缠,并且在固体系统进行量子信息研究中也将发挥很大的作用.     

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。