具有三角自旋环的伊辛-海森伯链的热纠缠

研究了具有三角自旋环的伊辛-海森伯链在磁场作用下的热纠缠性质.分别讨论了三角自旋环中自旋1/2粒子间相互作用的三种情形,即XXX,XXZ和XY Z海森伯模型.利用转移矩阵方法,数值计算了具有三角自旋环的伊辛-海森伯链的配对纠缠度.计算结果表明,外加磁场强度和温度对系统处于上述三种海森伯模型的热纠缠性质均有重要影响.给出了系统在不同的海森伯模型下,纠缠消失对应的临界温度随磁场强度的变化图,由此可以得到系统存在配对纠缠的参数区域,同时发现在特定的参数区域存在纠缠恢复现象.因此适当调节温度和磁场强度,可以有效调控具有三角自旋环的伊辛-海森伯链热纠缠性质.     

{Cu3}单分子磁体在磁场中的热纠缠

本文研究单分子磁体Na₉[Cu₃Na₃(H₂O)₉ (α-AsW₉O₃₃)₂]·26H₂O中三角自旋 环在磁场作用下的热纠缠性质, 利用数值计算求出任意两个Cu²⁺离子量子比特之间的配对纠缠度, 分别记为C₁₂, C₂₃和C₁₃. 研究结果表明, 磁场的方向和大小以及温度对配对纠缠度具有重要影响, 而且参数的变化对C₁₂, C₂₃和C₁₃的影响也是各不相同. 给出外加三个不同方向的磁场时, 配对纠缠度C₁₂, C₂₃和C₁₃各自对应的临界温度T_c随磁场强度的变化图, 由此可以得到单分子磁体三角自旋环中存在纠缠态的参数范围. 通过选择适当的磁场方向和大小以及温度等实验参数, 可以有效地调节和提高单分子磁体中的配对纠缠度. 关键词： 配对纠缠 单分子磁体 三角自旋环     

自旋为1的三粒子Heisenberg XXX链中杂质对热纠缠的影响

采用纠缠的度量方法Negativity研究了匀强磁场下自旋为l的含杂质三粒子HeisellhergXXX链的热纠缠特性.通过计算系统的杂质位与其余部分间的两体纠缠N1-23及正常位与其余部分间的两体纠缠N12-3,发现纠缠存在的临界温度T.的改变来自杂质参数J1的变化,随杂质参数J1,的增加而增加,外界磁场B的存在会降低纠缠值,但并不会改变临界温度.可以通过调节杂质参数J1和外界磁场B来控制两体纠缠N1-23,和N12-3的大小.     

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.     

混合自旋XY系统热纠缠的研究

本文研究了两格点、三格点以及四格点混合自旋（1／2,1）XY系统的热纠缠,通过数值计算,探讨了纠缠随温度和外磁场的变化关系．发现在外磁场不存在或比较弱的情况下,纠缠随着温度的升高单调减小．对于两格点和四格点系统,不论是铁磁还是反铁磁情况,纠缠都在同一临界温度下消失,并且这一临界值不受外磁场变化的影响．对于三格点系统,临界温度也不受外磁场的影响,但是铁磁情况下系统的临界温度高于反铁磁情况．在温度极低的环境中,纠缠在一定的磁场范围内形成稳定的平台,但是当磁场强度超过某一临界值时,纠缠完全消失．本文还对混合自旋和单一自旋系统的热纠缠进行了对比分析,发现在混合自旋系统中存在多层次的能级交错现象．     

三量子位和四量子位Heisenberg XY链中的纠缠与自旋压缩(英文)

研究了三量子位和四量子位Heisenberg XY链中的基态纠缠与自旋压缩,给出了纠缠C和自旋压缩参数ξ2的解析表达式.结果表明,当外部磁场B大于某一临界值Bc时,纠缠与自旋压缩等价,即纠缠意味着自旋压缩,反之亦然.对三量子位情形,Bc=J[(4-3γ2)1/2-1];对四量子位情形,Bc可以通过数值方法进行求解.     

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.     

Three-qubit海森堡XYZ各向异性自旋链系统QMA熵不确定度的量子调控

本文研究了three-qubit海森堡XYZ各向异性自旋链系统各项参数和外加磁场对量子存储支撑(Quantum memory assisted,QMA)熵不确定度及其下限的调控行为，以及对被测系统与存储系统之间量子纠缠的影响.结果表明:增大系统的Dzyaloshinski-Moriya(DM)相互作用强度、降低系统温度、增大沿Z正方向磁场强度可以提高被测系统与存储系统之间的量子纠缠，降低系统QMA熵不确定度及其下限，被测系统与存储系统之间的量子纠缠与QMA熵不确定度及其下限呈类反相关.     

自旋为1的三粒子Heisenberg XXX链中杂质对热纠缠的影响

采用纠缠的度量方法Negativity研究了匀强磁场下自旋为1的含杂质三粒子Heisenberg XXX链的热纠缠特性.通过计算系统的杂质位与其余部分间的两体纠缠N_1-23及正常位与其余部分间的两体纠缠N_12-3,发现纠缠存在的临界温度T_c的改变来自杂质参数J₁的变化,随杂质参数J₁的增加而增加,外界磁场B< 关键词： 热纠缠 XXX链')" href="#">Heisenberg XXX链 杂质     

非均匀外磁场下海森堡自旋链的热纠缠

研究了两量子比特海森堡XXX自旋链处于x方向的非均匀磁场时系统的纠缠特性,并用负度N来度量.得到N的解析表达式,并在此基础上进行数值计算.仔细讨论了均匀磁场B、非均匀磁场b、温度T和自旋耦合系数J对纠缠度N的影响.结果表明:N会随着■和T的增大而减小,但会随着J的增大而增大.同时,增大的J和b还会使临界磁场■和临界温度T_th变大,从而使系统中热纠缠存在的磁场范围和温度范围都变大.这一点在较大磁场和较高温度下需要纠缠具有实际意义.由此,我们可以通过调节B、b、T和J来控制热纠缠,这对固态系统中通过构建和选择参数调整系统的纠缠度具有一定的作用和意义.     

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     

Thermal Entanglement in Two-Qutrit Heisenberg XX Chain with Different Dzyaloshinskii-Moriya Interaction and Nonuniform Magnetic Field

The effects of the different Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction on thermal entanglement of a two-qutrit Heisenberg XX spin chain in a nonuniform magnetic field are investigated. Our results imply that the x-component DM interaction plays a central role in enhancing quantum entanglement and it has a higher critical temperature than the z-component DM interaction. The entanglement can be tunable controlled by changing the multiple of the magnetic fields B₁ and B₂. Also we found that different DM interaction are competitive to each other in some conditions.     

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.     

Quantum Teleportation Through a Two-Qubit Heisenberg XXZ Chain

We consider a two-qubit Heisenberg XXZ chain as a resource for quantum teleportation via the standard teleportation protocol To. The effects of anisotropic on teleportation fidelity and entanglement are studied in detail. We find anisotropic not only improves the criticM temperature Tc and criticM magnetic field Bc, beyond which quantum teleportation is inferior to classicM communication protocol, but also enhances the fidelity for fixed magnetic field B and temperature T. For entanglement teleportation, the effects of magnetic field on average fidelity and output entanglement are studied.     

Entanglement detection in the mixed-spin Ising–XY model

In the present work, we initially verify anisotropy effect on the heat capacity of a mixed-three-spin(1/2,1,1/2) system(where spins(1/2,1/2) have XY interaction and spins(1,1/2) have Ising interaction together) at finite temperatures, then,the pairwise entanglement for spins(1/2,1/2), by means of negativity(as a measure of entanglement) as a function of the temperature T, homogeneous magnetic field B, and anisotropy parameter γ is investigated. In addition, we show that one can find magnetic phase transition points for the spins(1/2,1/2) at finite temperatures and understand properly their behavior with respect to the magnetic field and the anisotropy parameter, via the negativity function. An interval of the magnetic field from the negativity diagram of the spins(1/2,1/2) is presented in which quantum phase transition occurs for the tripartite mixed-three-spin system. Finally, some new interesting entanglement witnesses are introduced by using non-degenerate perturbation theory for the mixed-three-spin system.     

Dynamics of Quantum Dissonance of Two Qubit XXZ Model with Dzyloshinsky-Moriya Interaction Coupled to Non-Markovian Environment

We consider the dynamics of quantum correlations of two coupled spin qubits with Dzyaloshinsky-Moriya (DM) interaction influenced by a local external magnetic field along the z-direction and coupled to bath spin- $\frac{1}{2}$ particles as independent non-Markovian environment. For this model, we calculate the entanglement measure of concurrence, quantum discord and quantum dissonance and find effects of DM interaction, bath-system coupling constant and temperature on the dynamics of quantum correlation. At last, we obtain the teleportation for this model by using fidelity and observe changes of DM interaction, bath-system coupling constant, temperature and magnetic field on fidelity.     

量子顺电EuTiO_3材料基态磁性的第一性原理研究

EuTiO_3是钙钛矿结构的量子顺电体,实验发现其基态具有平面各向异性G类反铁磁结构,本文运用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了EuTiO_3处于量子顺电相和应力作用下处于铁电四方相时可能的自旋取向和自旋交换耦合作用,分析了自旋耦合作用的路径,探讨了应力对磁性交换路径的作用,结果发现:当体系自由时,EuTiO_3具有自旋沿[110]方向平面内单轴各向异性的G类反铁磁结构,该结构下Eu离子4f电子自旋通过处于面心位置的O 2p实现自旋反铁磁性的超交换耦合,而在外加应力诱导的铁电四方结构下,由于自旋交换路径中Eu—O—Eu键角改变,Eu 4f电子自旋实现了[110]方向的铁磁交换耦合。