有限溫度下耗散二能級(jí)系統(tǒng)的量子動(dòng)力學(xué)性質(zhì).pdf

1、近年來(lái)，量子信息和量子計(jì)算作為新興的學(xué)科分支受到各領(lǐng)域研究者的關(guān)注并取得了很多的重要進(jìn)展。而量子信息在傳輸和處理過(guò)程中，不可避免地和環(huán)境相互作用，引起量子態(tài)位相的改變和能量的耗散，導(dǎo)致量子態(tài)相干性的破壞，從而引發(fā)量子計(jì)算的錯(cuò)誤和量子信息的丟失。為研究這一問(wèn)題，作為最簡(jiǎn)單的存在量子干涉現(xiàn)象的量子耗散系統(tǒng)——耗散二能級(jí)系統(tǒng)成為近二十年來(lái)研究者們關(guān)注的焦點(diǎn)。同時(shí)，二能級(jí)系統(tǒng)對(duì)于固體物理、生物分子中的電子輸運(yùn)等很多物理化學(xué)過(guò)程的理解有著重要意義

2、。 在這一領(lǐng)域，已有很多人作過(guò)大量的工作，并得出了很多重要的結(jié)論。然而前面的工作所用的很多方法過(guò)程繁雜，物理上不夠直觀(guān)，并且大都集中在零溫條件下。 本文以幺正變換和微擾論為基礎(chǔ)，利用主方程的方法研究了有限溫度下歐姆浴和超歐姆浴二能級(jí)系統(tǒng)的量子動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。首先對(duì)本文所要研究的系統(tǒng)的哈密頓量作幺正變換，變換后的哈密頓量可拆分成三部分：、和。作此變換后的好處是：可以使變換后的和足夠小。這樣就可以用微擾法來(lái)進(jìn)行計(jì)算，而且微擾的近

3、似程度比較好。接著，應(yīng)用微擾法求出系統(tǒng)的主方程，并通過(guò)拉普拉斯變換和反演求出了系統(tǒng)的約化密度矩陣。最后，從系統(tǒng)的約化密度矩陣中推導(dǎo)出了系統(tǒng)非平衡態(tài)關(guān)聯(lián)函數(shù)的解析式和一種近似解。結(jié)合上面的推導(dǎo)使用數(shù)值計(jì)算分析總結(jié)，文中給出方法的工作溫度區(qū)域和系統(tǒng)的局域－非局域的轉(zhuǎn)變溫度，且當(dāng)、一定而較小時(shí)，的值是一個(gè)常數(shù)。文中還對(duì)進(jìn)行了計(jì)算，且發(fā)現(xiàn)在時(shí)，隨著溫度的升高先增加后減小，這與文獻(xiàn)[1]中所描述的一致。文章最后重點(diǎn)對(duì)非平衡態(tài)關(guān)聯(lián)函數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，給