含Dzyaloshinskii-Moriya相互作用海森堡自旋链中热纠缠性质的研究

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随着量子信息技术的发展,量子纠缠已成为量子信息论中的一个基本概念,在现代物理中扮演着重要的角色,且在量子信息处理和量子计算等领域有着重要的作用。近年来,纠缠被视为有一种宝贵的资源,在理论和实验上,人们对其进行了大量的讨论和研究。利用纠缠态不仅可以实现经典物理中不容易实现的行为,而且在量子平板印刷术以及研究强关联量子系统等领域也发挥着重要的作用。而作为量子信息中既简单又实际的固态物理系统,因为其自旋链本身所具有的良好的纠缠性质,海森堡自旋模型成为了研究者研究量子纠缠的首选模型。本文主要讨论了一维海森堡模型中自旋为1/2的纠缠特性。第一部分我们简要介绍了量子力学的发展,量子信息、量子计算和量子计算机,并给出了几种纠缠度的定义式。第二部分我们研究了在DM相互作用下的两量子比特海森堡XX模型的热纠缠的性质,详细计算和分析了共生纠缠度随各种参数的变化规律。研究发现对于铁磁和反铁磁这两种情形而言,X和Y方向的DM相互作用对热纠缠和临界温度具有不同的影响。选择和调整合适的X和Y方向的DM相互作用参数,可以有效地控制和提高热纠缠。第三部分我们首先研究了DM相互作用下,四量子比特海森堡XXZ模型的热纠缠性质,计算得出配对纠缠度并通过求解配对纠缠度来讨论最近邻和次近邻两量子比特之间的热纠缠性质。接着研究了非均匀磁场作用下,具有DM相互作用的四量子比特海森堡XX模型的热纠缠性质,求解计算了三类配对热纠缠(最近邻配对纠缠C12、第一类次近邻配对纠缠C13和第二类次近邻配对纠缠C24)的纠缠度,得出了配对纠缠度随各种参数的变化规律。
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