用海森堡XYZ模型研究量子关联

来源 :华中师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:choster
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量子关联的研究已经成为量子信息科学领域中的重要主题之一,其中最有代表性的两类量子关联是量子纠缠和量子失协,它们是一种很好的量子资源,可以用来实现量子计算、量子密钥分配、量子编码、量子隐形传态等。目前,量子失协的研究中,绝大部分都是探讨两量子比特失协和纠缠之间的联系,较少研究高维两组分体系的失协特性。为此,在这篇论文里,我们将研究海森堡XYZ模型和其它量子态的量子失协,并比较失协与纠缠的差别。  首先,我们介绍有关量子关联的基本理论,包括量子纠缠的概念;几种常用的两量子比特量子纠缠的度量和它们的解析式;量子失协的定义以及两量子比特量子失协的解析式。  其次,我们用分析和数值方法研究不同磁场环境下两量子比特海森堡XYZ模型中的热量子关联,并讨论了量子失协与广义负性之间的关系。研究表明:在对抗温度变化上,失协比负性更加强大;合适的不均匀的磁场环境、耦合相互作用,以及温度有助于得到一个几乎不变的量子关联;在合适的耦合参数,失协会出现突变,而负性没有这种突变。这些通过磁场、耦合以及温度来调控量子关联特性,更有利于量子信息任务的实现。  再次,我们利用两种数值方法计算高维量子态的量子失协,具体计算了两类两组分3*3密度矩阵的量子失协。结果表明:失协是态参数的非线性函数,而负性是具有不同拐点的线性函数,但在态参数较大的范围内,失协和负性具有较好的一致性。这能帮助我们理解高维量子态的量子关联。  总之,我们用两种数值方法计算高维量子态的量子失协,研究了两量子比特海森堡XYZ模型和两类量子态的量子关联。我们期待这能激发人们深入研究高维量子态的量子关联,还能研究多组分系统的量子失协,探讨环境对失协的影响。
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