具有对称和反对称超交换相互作用的一维spin-Peierls系统的基态行为

采用Lanczos数值计算方法研究了具有Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用和Kaplan-She khtman-Entin-Wohlman-Aharony（KSEA）相互作用的一维spin-Peierls（s-P）系统的基态 行为.计算结果发现KSEA相互作用总是不利于系统二聚化，并且它还影响DM相互作用对系统 二聚化的贡献，甚至可以抵消其作用；在某些特定条件下, KSEA和DM的共同作用可以破坏系 统的二聚化基态而转化为均匀基态. 关键词： DM相互作用 KSEA相互作用 二聚化     

具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的二维spin-Peierls模型的基态行为

在平均场理论基础上,研究了具有DzyaloshinskiiMoriya(缩写为DM)相互作用的二维spinPeierls模型以及DM相互作用对二聚化的影响.研究表明,随模型参量的不同,DM相互作用能加强或削弱二聚化位移.另外,发现DM相互作用对二聚化位移的依赖程度参量λ存在一个特殊点λc,当λ=λc时,DM相互作用对二聚化没有影响.随晶格弹性系数的增加,λc将增大,而链间耦合将使λc减小 关键词： 二维spinPeierls模型 DM相互作用     

含有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的自旋1键交替海森伯模型的量子相变和拓扑序标度

利用张量网络表示的无限矩阵乘积态算法研究了含有Dzyaloshinskii-Moriya (DM)相互作用的键交替海森伯模型的量子相变和临界标度行为.基于矩阵乘积态的基态波函数计算了系统的量子纠缠熵及非局域拓扑序.数据表明,随着键交替强度变化,系统从拓扑有序的Haldane相转变为局域有序的二聚化相.同时DM相互作用抑制了系统的二聚化,并最终打破系统的完全二聚化.另外,通过对相变点附近二聚化序的一阶导数和长程弦序的数值拟合,分别得到了此模型相变的特征临界指数a和b的值.结果表明,随着DM相互作用强度的增强, a逐渐减小,同时b逐渐增大. DM相互作用强度影响着此模型的临界行为.针对此模型的临界性质的研究,揭示了量子自旋相互作用的彼此竞争机制,对今后研究含有DM相互作用的自旋多体系统中拓扑量子相变临界行为提供一定的借鉴与参考.     

晶格量子涨落对spin-Peierls系统低能量激发态的影响

在非绝热近似下，研究了一维spin-Peierls系统中晶格量子涨落 对系统性质的影响，讨论了系统的二聚化相变、单粒子激发和双粒子束缚态. 结果表明，量子晶格涨落会抑制晶格的二聚化，破坏系统的spin-Peierls基态稳定性.在临界点，系统发生从二聚化spin-Peierls态向无能隙态的相变. 自旋声子耦合强度对束缚态能隙的影响比单粒子激发谱能隙显著. 关键词： sin-Peierls系统 非绝热近似 玻色化 相图     

三比特铁磁质海森堡自旋链模型的热纠缠

本文对带DM相互作用的铁磁质海森堡XXZ自旋链模型在磁场中的热纠缠进行了详细地计算和分析. 通过画图发现铁磁质模型的热纠缠远大于反铁磁质模型的热纠缠. 同时发现外磁场 ,耦合系数 和DM相互作用 都可以有效地控制纠缠和临界温度 . 该结论为实验上利用海森堡XXZ模型的纠缠特性进行隐形传态提供了很好的理论依据.     

三比特铁磁质海森堡自旋链模型的热纠缠

本文对带Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用的铁磁质海森堡XXZ自旋链模型在磁场中的热纠缠进行了详细地计算和分析.通过画图发现铁磁质模型的热纠缠远大于反铁磁质模型的热纠缠.同时发现外磁场B,耦合系数J_Z和DM相互作用D都可以有效地控制纠缠和临界温度T_C.该结论为实验上利用海森堡XXZ模型的纠缠特性进行隐形传态提供了很好的理论依据.     

spin-Peierls系统低能量激发谱的理论研究

用玻色化技术和量子自洽方法研究了spin-Peierls系统的低能量激发谱,计算了二聚化相的基态、单粒子激发态和双粒子束缚态的能量、阻挫对其低能量行为的影响及其各自的自旋-自旋关联函数.结果表明,随着阻挫的增大,spin-Peierls系统中的基态能会逐渐减小,单粒子激发态能隙和双粒子束缚态能隙却会增大.双粒子束缚态和基态的关联函数具有类似的短程关联,而单粒子激发态的关联函数具有长程关联.因此导出,单粒子激发态为自旋三重态,双粒子束缚态与基态类似为自旋单态,它存在于双粒子连续激发态的下边.该结果与Ain等 关键词： spin-Peierls系统 束缚态 关联函数     

含三体相互作用的海森堡自旋链纠缠研究

研究了含三体相互作用的海森堡自旋链的能级和相应本征态的纠缠情况,详细分析了含有三个粒子的海森堡自旋链的纠缠,发现所有的纠缠态都为W态。给出三粒子海森堡自旋链在温度为零时的基态纠缠,发现反铁磁自旋链的基态不随各向异性、耦合强度等参数发生变化,铁磁自旋链的基态纠缠随各向异性因子和三自旋耦合项而改变。讨论了三比特自旋链在低温时的热纠缠,给出纠缠度表达式及其随温度、各向异性因子和耦合强度的变化关系。     

准周期对spin-Peierls模型中晶格畸变和能隙的影响

采用严格对角化方法和自洽方法，研究准周期相互作用对spin-Peierls模型中晶格畸变和能隙的影响.研究表明，引入准周期作用后，spin-Peierls模型中晶格畸变和能谱表现出准周期结构的自相似特性.另外，在弹性系数K取不同值时，随着准周期作用强度的增强，晶格畸变的平均值可能会增大、减小或先增大后减小，其对应的能隙也有相似的行为. 关键词： 准周期相互作用 spin-Peierls模型     

qubit-qutrit海森堡混合自旋链系统QMA熵不确定度的量子调控

在qubit-qutrit海森堡混合自旋链模型中研究了量子存储支撑(Quantum memory assisted,QMA)熵不确定度的量子调控.详细分析了混合自旋链模型中的Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用、耦合强度和非均匀磁场对QMA熵不确定度的影响,对比分析了混合自旋链模型中系统参数对QMA熵不确定度和被测系统与存储系统的量子纠缠的调控作用.结果表明,通过调控非均匀磁场强度和混合自旋链系统的参数,可以提高被测系统与存储系统的量子纠缠,降低系统QMA熵不确定度及其下限.     

The symmetric and antisymmetric superexchange interactions in spin-Peierls system

The influences of Dzyaloshinskii Moriya （DM） interaction and Kaplan-Shekhtman-Entinwohlman-Aharony （KSEA） interaction on the dimerization of a spin-Peierls system are investigated theoretically by using the Lanczos numerical method. The ground state of the spin-Peierls system is still dimerized phase when both of the DM and the KSEA interactions have the same value with Heisenberg interaction. It is found that the KSEA interaction and uniform DM interaction are always against systemic dimerization, but the staggered DM interaction acts in favour of dimerization. Furthermore, the influences of the DM and the KSEA interactions are also studied in terms of the ground state index rate and the energy gap index rate of the dimerized Heisenberg system. The results show that the DM interaction makes the index rates larger, while the KSEA interaction makes them smaller.     

Thermal quantum discord in Heisenberg models with Dzyaloshinski-Moriya interaction

We study the quantum discord of the bipartite Heisenberg model with the Dzyaloshinski-Moriya (DM) interaction in thermal equilibrium state and discuss the effect of the DM interaction on the quantum discord. The quantum entanglement of the system is also discussed and compared with quantum discord. Our results show that the quantum discord may reveal more properties of the system than quantum entanglement and the DM interaction may play an important role in the Heisenberg model.     

海森堡XYZ自旋链系统的热纠缠与局域量子不确定性研究

研究了热平衡温度,自旋交换相互作用,Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用及外加非一致性磁场对两比特海森堡XYZ自旋链量子系统的热纠缠与局域量子不确定度的影响,对比分析了并发度量子纠缠与局域量子不确定度描述自旋链系统量子关联的差别.结果表明自旋链系统的量子纠缠在热平衡温度,DM相互作用及外加磁场的非一致性参数的变化情况下均会出现纠缠突然死亡的再生现象,而自旋链系统的局域量子不确定度随着这些参数呈连续变化现象.并且,自旋交换相互作用,DM相互作用及外加横向磁场作用强度较小时,他们的变化对自旋链系统的量子纠缠与局域量子不确定度的影响有着明显的差别.     

Dzyaloshinskii-Moriya相互作用和内禀消相干对基于两量子比特Heisenberg自旋系统的量子密集编码的影响

通过求解Milburn方程, 研究了内禀消相干条件下包含Dzyaloshinskii-Moriya (DM) 相互作用的两量子比特Heisenberg自旋系统实现的量子密集编码最佳传输容量的演化特性, 分析了不同方向DM相互作用、不同初态、各向异性以及内禀消相干因子等参数对最佳编码容量的影响. 研究表明: 初态的选择对系统密集编码最佳传输容量的影响很大, 不同类型初态下密集编码容量的依赖参数不完全相同; 当系统初态处于c|01>+ d|10> 形式的非最大纠缠时, 引入较弱的DM相互作用z分量可提高最佳编码容量; 相位消相干可抑制最佳编码容量的涨落并使其在长时间演化下趋于稳定. 研究还发现: 内禀消相干下, 通过选取合适的最大纠缠初态, 系统密集编码的最佳传输容量能够保持理想极大值2; 而且无论引入哪个方向的DM相互作用, 基于两量子比特Heisenberg自旋系统的最佳编码容量总可优于经典通信的传输容量.     

Controllable entanglement sudden birth of Heisenberg spins

We investigate the Entanglement Sudden Birth (ESB) of two Heisenberg spins A and B. The third controller, qutrit C is introduced, which only has the Dzyaloshinskii-Moriya (DM) spin-orbit interaction with qubit B. We find that the DM interaction is necessary to induce the Entanglement Sudden Birth of the system qubits A and B, and the initial states of the system qubits and the qurit C are also important to control its Entanglement Sudden Birth.     

Entanglement dynamics of a Heisenberg chain with Dzyaloshinskii--Moriya interaction

This paper investigates the entanglement dynamics of the system, composed of two qubits A and B with Heisenberg XX spin interactation. There is a third controller qubit C, which only has Dzyaloshinskii--Moriya (DM) spin-orbit interaction with the qubit B. It is found that depending on the initial state of the controller qubit C and DM interaction, the entanglement of the system displays amplification and sudden birth effects. These effects indicate that one can control the entanglement of the system, which may be helpful for quantum information processing.     

Controllable entanglement sudden birth of Heisenberg spins

We investigate the Entanglement Sudden Birth (ESB) of two Heisenberg spins A and B. The third controller, qutrit C is introduced, which only has the Dzyaloshinskii-Moriya (DM) spin-orbit interaction with qubit B. We find that the DM interaction is necessary to induce the Entanglement Sudden Birth of the system qubits A and B, and the initial states of the system qubits and the qurit C are also important to control its Entanglement Sudden Birth.     

具有次近邻相互作用的五量子比特XXZ海森伯自旋链的热纠缠

研究具有次近邻相互作用五量子比特XXZ海森伯自旋链在磁场作用下的热纠缠性质,利用数值计算求出最近邻两量子比特和次近邻两量子比特的共生纠缠度(concurrence),分别记为C_(12)和C_(13).研究结果表明,阻挫参数对配对热纠缠具有重要影响,而且阻挫参数的变化对C_(12)和C_(13)的影响也各不相同;温度、磁场、Dzyaloshinkii-Moriya相互作用以及各向异性参数对配对热纠缠有着不同程度的影响;通过选择适当的模型参数,可以有效地调节和提高五量子比特XXZ海森伯自旋链的配对热纠缠.