海森堡自旋鏈中糾纏態(tài)的含時(shí)演化.pdf

1、量子糾纏是量子信息的重要資源。利用量子系統(tǒng)中糾纏隨時(shí)間的演化特性,可以有效地處理量子系統(tǒng)中信息的存儲(chǔ)以及信息的傳輸?shù)葐栴},實(shí)現(xiàn)量子調(diào)控。本文主要分析了一對自旋耦合粒子的糾纏在海森堡自旋鏈的影響下的含時(shí)演化,還討論了海森堡自旋鏈中糾纏隨時(shí)間自由演化的情況。
　　 首先,本文提出了一個(gè)耦合粒子對與海森堡自旋鏈相互作用的模型。一對自旋粒子通過一個(gè)自旋粒子組成的圓環(huán)對稱地耦合在圓環(huán)的兩邊,通過對稱性分析和微擾理論,我們推導(dǎo)出系統(tǒng)的有效哈

2、密頓量,計(jì)算出自旋粒子對的糾纏隨時(shí)間的變化。在圓環(huán)中只有兩個(gè)自旋粒子時(shí),外加磁場大于某個(gè)閾值時(shí),一對自旋粒子之間才能產(chǎn)生糾纏,而且糾纏是時(shí)間的周期性函數(shù)。當(dāng)組成圓環(huán)的自旋粒子數(shù)較多時(shí),糾纏變化的周期隨外加磁場的大小而改變很大。當(dāng)選擇Bell態(tài)作為基態(tài)時(shí),在一定的外磁場范圍內(nèi),糾纏會(huì)被儲(chǔ)存,一直維持在較大值；隨著圓環(huán)中粒子數(shù)的增多,糾纏出現(xiàn)有規(guī)律的跳躍,跳躍點(diǎn)的個(gè)數(shù)是粒子數(shù)總數(shù)的一半。
　　 其次,本文討論了海森堡XY自旋鏈模型的

3、糾纏度的自由演化過程。通過解析方法和數(shù)值模擬得到糾纏的含時(shí)演化,分析時(shí)間演化過程中糾纏度與自旋鏈的各向異性參數(shù)、磁場等之間的關(guān)系。各向異性參數(shù)對糾纏的影響呈現(xiàn)一種近似的線性增加關(guān)系。在磁場保持不變的情況下,糾纏度的時(shí)間演化呈現(xiàn)周期性變化的正弦函數(shù)形式。當(dāng)粒子數(shù)增多時(shí),糾纏依然呈現(xiàn)周期性的變化,但是次近鄰粒子會(huì)對糾纏度產(chǎn)生影響。當(dāng)磁場也發(fā)生變化時(shí),發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁場較小時(shí),次近鄰粒子對糾纏的影響超過磁場對糾纏度的影響而且呈現(xiàn)出不規(guī)律的現(xiàn)象。當(dāng)磁場