基于不同条件下二比特海森堡xyz模型中的量子失协研究

【摘要】量子信息科学是一门结合量子力学和信息科学的新兴学科。量子信息是指以量子力学基本原理为基础、通过量子系统的各种相干特性，进行信息传输的全新信息方式。在过去的20年里,人们在研究量子信息科学的过程中,无论是在理论和还是在实验方面都取得了很大的成就。关联是自然界中一种普遍存在的现象,在宇宙中的任意两个物理系统都存在着关联。在经典领域,我们可以用Shannon信息理论很好地处理关联。在量子域,关联包括非经典关联和量子关联,量子纠缠就是量子关联的一种形式。在量子信息的发展过程中我们一度使用量子纠缠来度量量子关联。利用量子关联可以实现一些经典手段无法实现的任务，所以有很多的科学家都在致力于这方面的研究。量子纠缠是作为一种对量子关联非常的有效的度量方式从二十世纪后期发展以来一直吸引着许多科学工作者的注意，现已成为了世界各国积极探索研究的新领域。很长一段时间以来，人们把量子纠缠等同于量子关联。最近的研究发现，量子纠缠并不能代表所有非经典的量子关联。有研究表明，在一些分离态中当量子纠缠为零的时候有些量子关联依然存在。于是，科学工作者们提出了很多不同的刻画量子关联的量，如量子失协、测量诱导的扰动、相对熵量子失协以及几何量子失协。在这些研究当中，最受人们推崇的就是量子失协（QD）。本文中首先介绍了量子信息的基本内容，包括量子信息学的产生，量子信息学基本的研究内容以及目前国内外的研究现状。其次阐述了量子纠缠的基本原理，及其度量方式并介绍了量子失协以及测量导致的扰动等内容。在第三章中通过选取不同的初态对内禀退相干条件下二比特海森堡XYZ模型的量子关联进行了深入研究并且发现QD和稳定的量子关联（SQD）的值会因为外加磁场或者自身参量的改变而改变，例如参量、外加磁场b或者B的影响都会使得量子关联发生变化。因此我们可以通过调节这些量来获得较大SQD和QD的值。在第四章中我们又进一步探讨了非均匀磁场中二比特特海森堡XYZ自旋模型的量子失协。结果显示，通过控制各向异性参量和Z方向上的自旋的耦合强度Jz的取值，我们可以增大QD的值。最后，在第五章中我们对本文的研究内容以及存在的不足之处进行了一个概括性的总结。
【作者】虞日敏；
【导师】杨国晖；
【作者基本信息】山西师范大学，原子与分子物理，2014，硕士
【关键词】量子纠缠；量子关联；自旋链；海森堡模型；

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