具有三体相互作用海森堡自旋链模型的纠缠与几何失协

近年来有研究发现量子失协可以度量非纠缠的量子关联,而且非纠缠的量子关联在量子通信和量子计算中起到很重要的作用.本文研究了磁场,两种三体相互作用,各向异性参数,耦合常数,温度等参数对同时具有两种三体相互作用海森堡XXZ自旋链系统的量子纠缠,几何失协的影响以及与量子相变的关系.研究表明:量子纠缠和几何失协都可以清晰的表征本模型系统的量子相变现象;随着XZX+YZY型三体相互作用的增加量子纠缠和几何失协即使在高温时也可达到最大值;几何失协比量子纠缠更全面地描述了量子关联;XZY-YZX型三体相互作用的增加对量子纠缠有抑制作用;XZY-YZX型三体相互作用在一定区域内的增加对几何失协有抑制作用,在另一区域的增加可使几何失协增大到一个稳定的非零值.增大磁场和自旋耦合常数,减小各向异性参数会使纠缠的临界温度变大;调节自旋耦合常数可更有效的使量子纠缠和几何失协在高温时仍有一个较大的值.同时发现,在磁场0B5和各向异性参数-1J_Z10的区域两种量子关联都可以维持在最大值.     

具有三体相互作用海森堡自旋链模型的纠缠与几何失协

近年来有研究发现量子失协可以度量非纠缠的量子关联,而且非纠缠的量子关联在量子通信和量子计算中起到很重要的作用.研究了磁场,两种三体相互作用,各向异性参数,耦合常数,温度等参数对同时具有两种三体相互作用海森堡XXZ自旋链系统的量子纠缠,几何失协的影响以及与量子相变的关系.研究表明:量子纠缠和几何失协都可以清晰的表征本模型系统的量子相变现象; 随着XZX+YZY型三体相互作用的增加量子纠缠和几何失协即使在高温时也可达到最大值;几何失协比量子纠缠更全面地描述了量子关联; XZY-YZX型三体相互作用的增加对量子纠缠有抑制作用;XZY-YZX型三体相互作用在一定区域内的增加对几何失协有抑制作用,在另一区域的增加可使几何失协增大到一个稳定的非零值。增大磁场和自旋耦合常数,减小各向异性参数会使纠缠的临界温度变大; 调节自旋耦合常数可更有效的使量子纠缠和几何失协在高温时仍有一个较大的值.同时发现,在磁场 和各向异性参数 的区域两种量子关联都可以维持在最大值.     

与Ising链耦合的中心双量子比特系统的量子关联

通过对双量子比特系统分别独自与Ising链耦合情形下的关联问题的研究, 推导出了量子失协和量子关联几何度量的演化规律. 在弱耦合相互作用情况下Ising链的临界点附近, 量子关联存在突变. 此外本文发现在某段时间内的演化过程中几何量子关联度保持不变. 关键词： 量子关联 量子失协 量子关联几何度量     

不同磁场环境下Heisenberg XXZ自旋链中的热量子失协

本文研究了不同磁场环境下一维Heisenberg XXZ自旋链中两量子比特的热量子失协特性. 在四种不同的磁场环境下: 1) B₁=B₂=0 (无磁场); 2) B₁≠0, B₂=0 (磁场只作用于其中一个量子比特); 3) B₁=B₂ (均匀磁场); 4) B₁=-B₂ (非均匀磁场), 对分别作用在每个量子比特上的磁场B₁和B₂对其量子关联的影响作了详细的讨论, 且数值计算和比较了其量子失协和量子纠缠的异同. 结果显示: 在有限温度下, 量子失协相比于量子纠缠更普遍, 且非均匀磁场相比于均匀磁场对量子失协和量子纠缠更有用, 更有利于量子通讯和量子信息处理过程. 关键词： 量子关联 纠缠 量子失协     

双自旋系统中的量子失协问题研究

利用量子失协的几何度量方案研究了双自旋海森堡模型中的量子关联特性, 得到了一般情形下两量子态量子失协度的解析表达式, 讨论了量子位之间的耦合强度、温度和外加磁场强度等对量子关联大小的影响, 并给出了对应的量子关联调控方案. 此外还发现在低温下量子失协存在突变的现象. 结果表明, 在双自旋的海森堡模型体系下, 可以通过对系统参数(如温度、耦合强度、磁场强度等)的调节来实现对量子关联大小的有效调控, 这将会对在量子信息科学中精确控制量子失协和实现量子态的隐形传输以及量子逻辑门的设计提供一定的借鉴和指导意义.     

相位阻尼下非X态的量子失协和几何失协

研究了在相位阻尼作用下非X态的量子失协与几何失协,用图像诠释了Bloch矢量以及相位阻尼系数p对失协的影响。通过讨论我们发现量子失协和几何失协都能在一段有限时间间隔内保持一定值,并且具有相同的突变点。量子失协和几何失协不会出现量子纠缠的突然死亡和重生现象,所以研究失协比纠缠更具有实际应用意义。     

阻尼Jaynes-Cummings模型中两原子的量子关联动力学

几何量子失协 (geometrical quantum discord, GQD)是目前度量量子体系中量子关联的一种行之有效的方法, 本文利用几何量子失协考察了有阻尼存在的Jaynes-Cumming (J-C)模型中两原子的量子关联动力学. 给出了几何量子失协在原子和光场发生共振和非共振耦合两种情况下的动力学演化行为, 尤其揭示了阻尼耗散对几何量子失协的影响. 关键词： 阻尼Jaynes-Cummings(J-C) 模型 量子关联 几何量子失协 (GQD)     

非马尔科夫环境中各向异性海森堡自旋链的几何量子失协

本文主要在非马尔科夫环境中,在时变磁场和Dzyaloshinski—Moriya相互作用下,以最大纠缠态■作为信道,研究了具有各种参数的两比特海森堡XYZ模型的几何量子失协.通过在非马尔科夫环境中的量子态扩散方法模拟了系统的几何量子失协随时间的演化关系.根据数值模拟结果显示:环境关联系数γ、自旋耦合系数J和J_z、余弦磁场强度B、以及自旋—轨道相互作用都能影响系统几何量子失协的性质.当环境关联系数γ较小时,几何量子失协呈现出明显的上升趋势,可见非马尔科夫环境对系统的几何量子失协表现出积极的作用.同时较大的自旋耦合系数J和余弦磁场强度B对系统的几何量子失协也有积极的影响.     

原子与耦合腔相互作用系统中的量子失协

本文研究由两个全同的二能级原子和耦合腔构成的系统,利用Dakic等提出的几何量子失协的度量方法,采用数值计算方法计算了系统中两原子间和两腔场间量子失协的演化.讨论了原子间初始纠缠度和腔场间耦合系数变化对几何量子失协演化的影响.研究发现:随腔场间耦合系数的增大,量子失协周期性演化的频率增大;随原子间初始纠缠度的增大,两原子间的关联增强,两腔场间的关联减弱.     

非马尔科夫环境中各向异性海森堡自旋链的量子失协

利用量子失协方法研究在非马尔科夫环境中具有时变磁场的两比特各向异性海森堡XYZ模型量子失协的动力学演化。海森堡XYZ系统的初始态为最大纠缠态 $\left|\psi_{A B}\right\rangle=(1 / \sqrt{2})(|11\rangle+|00\rangle)$ , 利用非马尔科夫量子态扩散方法解析求解非马尔科夫主方程, 得出系统的约化密度矩阵; 然后代入量子失协公式得出系统量子失协的演化动力学。讨论自旋耦合强度、环境关联系数γ和余弦磁场强度B对量子失协动力学的影响。研究发现: 当环境关联系数γ较小时, 系统的量子失协明显呈现上升趋势, 因此可以表明非马尔科夫环境具有增加系统量子失协的作用。同时较大的自旋耦合系数J和J_Z以及余弦磁场强度B也具有增加系统量子失协的作用。     

Quantum Discord in Two-Qubit System Constructed from the Yang–Baxter Equation

Quantum correlations among parts of a composite quantum system are a fundamental resource for several applications in quantum information. In general, quantum discord can measure quantum correlations. In that way, we investigate the quantum discord of the two-qubit system constructed from the Yang-Baxter Equation. The density matrix of this system is generated through the unitary Yang-Baxter matrix R. The analytical expression and numerical result of quantum discord and geometric measure of quantum discord are obtained for the Yang-Baxter system. These results show that quantum discord and geometric measure of quantum discord are only connect with the parameter θ, which is the important spectral parameter in Yang Baxter equation.     

Quantum Correlations in Heisenberg XY Chain

Quantum correlations measured by quantum discord (QD), measurement-induced distance (MID), and geometric measure of quantum discord (GMQD) in two-qubit Heisenberg XY spin chain are investigated. The effects of DM interaction and anisotropic on the three correlations are considered. Characteristics of various correlation measures for the two-qubit states are compared. The increasing D z increases QD, MID and GMQD monotonously while the increasing anisotropy both increases and decreases QD and GMQD. The three quantum correlations are always existent at very high temperature. MID is always larger than QD, but there is no definite ordering between QD and GMQD.     

Tavis-Cummings模型中的几何量子失协特性

采用几何量子失协的计算方法,通过改变两原子初始状态、腔内光子数和偶极-偶极相互作用强度,研究了Tavis-Cummings模型中的几何量子失协特性.结果表明:几何量子失协都是随时间周期性振荡的,选取适当的初态可以使两原子一直保持失协状态,增加腔内光子数和偶极相互作用对几何量子失协有积极的影响.     

量子关联与原子间相互作用距离关系的研究

本文将两个二能级原子注入一个腔中,用共生纠缠的方法来度量两原子之间的纠缠并推出它们之间的量子失协,还给出了原子与环境之间的共生纠缠与量子失协的计算公式,讨论了原子自发衰变率的变化对量子纠缠及失协的影响,及不同的初始状态情况下,纠缠及失协随原子距离的演化情况。结果表明：原子自发衰变率减小,原子与环境之间的量子纠缠及失协增加;选择不同的初态,可以控制原子间出现纠缠死亡的现象或量子失协为零的状态。     

Quantum thermal discord in a two-spin-1/2 XXZ model

We study the quantum discord in a two-spin-1/2 XXZ model in thermal equilibrium at temperature T in the presence of an external magnetic field B. Special attention is paid to the dependence of quantum discord on the temperature T and magnetic field B. It is found that quantum thermal discord is more robust than concurrence against temperature, in the sense that quantum thermal discord does not vanish at finite temperatures, but concurrence vanishes completely at a critical temperature.     

量子关联与原子间相互作用距离关系的研究

本文将两个二能级原子注入一个腔中,用共生纠缠的方法来度量两原子之间的纠缠并推出它们之间的量子失协,还给出了原子与环境之间的共生纠缠与量子失协的计算公式,讨论了原子自发衰变率的变化对量子纠缠及失协的影响,及不同的初始状态情况下,纠缠及失协随原子距离的演化情况。结果表明：原子自发衰变率减小,原子与环境之间的量子纠缠及失协增加;选择不同的初态,可以控制原子间出现纠缠死亡的现象或量子失协为零的状态。     

量子关联与原子间相互作用距离关系的研究

本文将两个二能级原子注入一个腔中,用共生纠缠的方法来度量两原子之间的纠缠并推出它们之间的量子失协,还给出了原子与环境之间的共生纠缠与量子失协的计算公式,讨论了原子自发衰变率的变化对量子纠缠及失协的影响,及不同的初始状态情况下,纠缠及失协随原子距离的演化情况.结果表明:原子自发衰变率减小,原子与环境之间的量子纠缠及失协增加;选择不同的初态,可以控制原子间出现纠缠死亡的现象或量子失协为零的状态.     

Quantum Correlations in Infinite XY Spin-1/2 Chains and Quantum Phase Transition

We examine the ability of quantum discord (QD) and entanglements (concurrence, EoF and negativity) to detect the critical points associated to quantum phase transitions (QPTs) for XY models, i.e., the isotropic XY model with three-spin interactions at zero temperature, and the anisotropic XY model in a transverse magnetic field h at finite temperatures. For the case of zero temperature, we found that both entanglements and QD can spotlight the critical points of QPTs for these two models. Moreover, QD versus distance M exhibits the long-range behavior of quantum correlation for the anisotropic XY model, while entanglement is short-ranged. For the case of finite temperatures, we found that negativity has the same behaviors with concurrence at or near transition points. Moreover, QD for the anisotropic XY model can increase with temperature even in the absence of a magnetic field.