含Dzyaloshinskii-Moriya相互作用海森堡自旋模型中的量子糾纏特性.pdf

1、量子信息學(xué)是量子力學(xué)和信息科學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興交叉學(xué)科,主要包括量子計(jì)算和量子通信。它以量子位作為信息載體,按照量子力學(xué)原理進(jìn)行計(jì)算或操作,從而使量子信息學(xué)比經(jīng)典信息學(xué)更具有優(yōu)越性。隨著量子信息學(xué)的發(fā)展,量子糾纏已經(jīng)作為一種重要的資源應(yīng)用于量子計(jì)算和量子通信。利用糾纏可以實(shí)現(xiàn)超密集編碼、量子隱形傳輸、量子密鑰分發(fā)等經(jīng)典方法難以實(shí)現(xiàn)的行為,具有保密、高速和超大容量的特點(diǎn)。因此,對(duì)量子糾纏的操作和控制顯得尤為重要。近年來,固態(tài)量子系統(tǒng)

2、的糾纏受到研究人員的廣泛關(guān)注。海森堡自旋模型是描述固態(tài)系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用的模型,它可以在量子點(diǎn)、原子核自旋、腔QED(quantum electrodynamics)以及光學(xué)晶格等許多物理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn),因此,對(duì)海森堡模型的糾纏情況進(jìn)行研究是很有科學(xué)價(jià)值的。本文討論含Dzyaloshinskii-Moriya(DM)各向異性反對(duì)稱相互作用海森堡模型中的量子糾纏,主要內(nèi)容如下:
　　(1)研究?jī)?nèi)稟消相干(Decoherence)存在的情況下,

3、含DM相互作用的兩比特海森堡XYZ模型的糾纏性質(zhì)。通過計(jì)算系統(tǒng)的共生糾纏度(Concurrence),研究DM相互作用、各向異性、消相干速率對(duì)糾纏演化的影響。
　　(2)探討處于熱平衡下具有DM相互作用三比特海森堡XXZ模型的對(duì)熱糾纏,討論DM相互作用、自旋耦合系數(shù)及溫度對(duì)糾纏的聯(lián)合影響。
　　(3)利用含 DM相互作用的三比特海森堡XXZ鏈的熱糾纏態(tài)作為量子信道來傳送未知量子態(tài)。討論DM相互作用、自旋耦合系數(shù)及溫度對(duì)傳輸保