Heisenberg+XX和XXX模型中量子纠缠和量子相变研究.pdf

摘要 ● 量子纠缠是量子信息中的重要资源，可以实现包括超密集编码、量子隐形传态等 在内的众多经典方法难以实现的量子信息处理方案，具有天然必威体育官网网址、超高速度、超大 容量的特点。针对量子纠缠的研究十分广泛，从最基本的纠缠的定义、纠缠的度量到 纠缠态的制备、操控等具体方案的实现等等。无论是对于量子信息的基本理论还是在 未来潜在的实际应用方面，量子纠缠的深入研究都将对其产生深远的影响。由于固体 系统的可扩展性和易集成性，所以在量子信息处理，特别是量子计算的物理实现中， 是进行大规模量子计算最有希望的物理系统。大量的文献表明，固体中的自旋链是实 现量子计算和量子通讯的物理系统之一。另外，对自旋链这类多体系统纠缠的研究有 助于解释和发现新的物理现象。 量子纠缠和量子相变都是理论物理研究的重要领域之一，计算量子纠缠的方法有 XX模型中的热纠缠和量子相变，以及两量子比特的 三量子比特Heisenberg HeisenbergXXX自旋系统的纠缠，主要内容包括下面两部分： ● XX模型中，研究了均匀磁场中有杂质时三量子位自旋链的量 1．在Heisenberg 子相变和格点之间的热纠缠。结果表明，无论杂质参数怎样变化，量子相变总是存在， 且和量子纠缠之间有确定的对应关系。磁场和杂质对量子相变和格点问的热纠缠有重 要的影响，通过调节温度，杂质参数和磁场控制纠缠，可以使纠缠出现一个稳定的平 台区，在一定的温度下，调节磁场和杂质参数可以实现此体系的纠缠丌关。 2．研究了均匀磁场和非均匀磁场中HeisenbergXXX模型的热纠缠性质及其调控， 分别对两个量子位施加不同的可控的外磁场，通过计算系统的共生纠缠度，讨论了均 匀磁场和非均匀磁场中HeisenbergXXX模型的热纠缠情况，另外，还讨论了临界温度 与外加磁场B和磁场不均匀度b的关系，发现通过控制磁场不均匀度的大小能够提高 退纠缠的临界温度。 关键词：量子光学；热纠缠度；密度矩阵；HeisenbergXX模型； XXX模型；量子相变 Heisenberg ● Abstract Asanessential information can quantum resource，quantumentanglement realize informationwhicharedifficulttoberealized manyquantum protocols classicalmethodsandhavethe of by characteristiCSnatural security， ul as tra—highspeed，large—capacity，such quantum eta1．The