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     

光纤耦合双光学腔系统的相干动力学

为了研究量子相干性在腔量子电动力学系统中的动力学和分布特性,基于两个各自捕获原子系综的光学腔建立了双光学腔系统,腔与腔之间由光纤耦合.利用相对熵度量的量子相干性,引入量子相干非平衡性的概念,分析了系统中相干动力学和光纤-腔耦合强度对相干性分布的影响.结果表明:在强耦合极限下,光纤-腔耦合强度的增加有利于保持两腔中的原子的整体相干性;光纤-腔耦合强度、原子-腔耦合强度以及原子数三个参数之间满足特定条件时,腔内的原子相干性可以传输至另一个腔.考虑腔、光纤及原子都存在耗散的情形,对比了不同耗散速率和非耗散情形下的相干性演化,发现耗散使得耦合双腔系统的相干性以及各个腔中的原子相干性发生衰减.     

空间周期磁场中单电子量子点的能谱和磁化强度

研究了在空间周期磁场下,单电子量子点中电子的能谱和基态磁化强度,并对它们随周期磁场的各个参数(B、β、ψ)的变化作了分析.在计算中使用GaAs量子点模型,同时把二维各向同性谐振子的本征态作为基矢.计算发现,β对量子点的影响最大,β较小时,能谱和基态磁化强度与均匀磁场中的结果相似,反之则差别很大.在随β变化的能谱图中,大B较之小B表现出更丰富的谱线信息.当β足够大时,周期磁场对量子点的影响几乎为零.在计算中β越大,则所需的基的最少个数越多,否则计算结果不准确.     

不同方向Dzyaloshinskii-Moriya相互作用和磁场对自旋系统纠缠和保真度退相干的影响

通过求解系统的Milburn方程,研究了包含Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的自旋链系统中纠缠和保真度的动力学演化特性,讨论了不同方向Dzyaloshinskii-Moriya相互作用、不同方向均匀和非均匀磁场、不同初始态对纠缠以及保真度退相干的影响.研究发现,非均匀磁场的引入能够抑制纠缠退相干的发生,初始态的选择对系统纠缠状态的影响很大,可以通过调制Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的方向来获得所需纠缠和较高的保真度.研究还发现,退相干条件下,无论是均匀还是非均匀磁场对于保真度的提高并不明显.纠缠和保真度随初始态角度的变化具有周期性,可以根据需要来选取不同系统中的最优初始态.     

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.     

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.     

氮化物抛物量子阱中磁极化子的能量

利用改进的Lee-Low-Pines(LLP)方法和变分法研究了在外磁场作用下氮化物无限抛物量子阱中自由极化子的能级,得到了极化子基态能量随量子阱阱宽和外磁场变化的规律,对GaN/Al_0.3Ga_0.7N抛物量子阱进行了数值计算.结果表明:外磁场对极化子的能量有明显的影响,极化子基态能量随阱宽的增强而减小,随磁场的增强而增大,并且电子-声子相互作用对氮化物量子阱中极化子能量的贡献是很大的.     

硼磷烯量子点的电子结构和光学性质研究

采用紧束缚近似方法对锯齿状六边形硼磷烯量子点在平面电场和垂直磁场调控下的电子结构和光学性质进行了研究.研究表明,硼磷烯量子点作为直接带隙半导体,在无外加电场和磁场作用时,能隙不随尺寸的改变而变化.在平面电场调控下,能隙随电场强度的增加逐渐减小直至消失,平面电场方向几乎不会对硼磷烯量子点体系产生影响,且随量子点尺寸的增大,能隙消失所需电场强度逐渐减小.在垂直磁场调控下,表现为体态的能级在磁场作用下形成朗道能级,而能隙边缘处的朗道能级近似为一个平带,不随磁通量的改变而变化,态密度主要分布于朗道能级处.另外,垂直磁场作用下的光吸收主要是由朗道能级之间的跃迁引起的.     

外场调控下硼磷烯量子点的电子结构和光学性质研究

采用紧束缚近似方法对锯齿状六边形硼磷烯量子点在平面电场和垂直磁场调控下的电子结构和光学性质进行了研究. 研究表明,硼磷烯量子点作为直接带隙半导体,在无外加电场和磁场作用时,能隙不随尺寸的改变而变化. 在平面电场调控下,能隙随电场强度的增加逐渐减小直至消失,平面电场方向几乎不会对硼磷烯量子点体系产生影响, 且随量子点尺寸的增大,能隙消失所需电场强度逐渐减小. 在垂直磁场调控下,表现为体态的能级在磁场作用下形成朗道能级,而能隙边缘处的朗道能级近似为一个平带,不随磁通量的改变而变化,态密度主要分布于朗道能级处. 另外,垂直磁场作用下的光吸收主要是由朗道能级之间的跃迁引起的.     

自旋对磁量子反点能谱和磁电导的影响

利用分区求解单粒子薛定谔方程的方法,研究了电子自旋对磁量子反点中电子能级和磁电导的影响.结果表明,电子自旋与非均匀磁场的相互作用使电子能级发生劈裂,其特征与均匀磁场中电子自旋引起的劈裂显著不同,磁量子反点中能级的劈裂与角动量量子数密切相关.电子共振隧穿到磁边缘态,导致了磁电导随磁场的非周期性振荡.考虑电子自旋与不考虑电子自旋相比,磁电导谱中谷的数目增多且深度减小. 关键词：