2个超导比特纠缠动力学的反转动波效应

研究了2个无相互作用的与各自量子振子耦合的超导量子比特的纠缠动力学.数值结果证明,在强耦合下,必须考虑非转动波效应,以往的转动波近似不再适用.基于著名的转动波近似解析结果,目前可实验实现的强耦合区域与数值结果存在明显差别.而近年发展起来的转动波近似的一级校正得到的结果更接近于精确数值解.该理论结果可激发基于超导比特的相关实验.     

自旋体系纠缠增长中的量子经典对应:纠缠和经典频率熵

研究了耦合转子中的纠缠增长及其与经典轨道之间的对应关系,通过量子演化模拟和经典轨道的功率谱分析,发现了纠缠增长随着经典轨道的变化而改变,并且这种对应关系和经典轨道的功率谱密切相关.经典功率谱越复杂,纠缠增长越快.以经典功率谱为基础,通过引入一个新的物理量--经典频率熵,用来标度经典轨道运动的稳定性.计算结果表明,在量子体系的最大纠缠和经典体系的经典频率熵之间存在很好的对应关系.     

各向异性量子点中的二维磁极化子效应

本文研究了在垂直均匀磁场下各向异性量子点中具有中等电子-声子耦合强度的二维磁极化子效应.构造一个变分波函数,它由两部分的乘积组成,第一部分是相干声子态,由对声子真空态的Lee-Low-Pines变换得来;第二部分是电子波函数,由二维各向异性谐振子波函数通过特殊幺正变换得来.然后通过变分法获得极化子能谱的积分表达式.利用数值计算的结果,阐明了磁场和各向异性对小尺寸量子点的基态和第一、第二激发态能量的影响.     

Heisenberg XX自旋环中的纠缠开关

研究了在均匀磁场中的三格点Heisenberg XX自旋环,通过控制一个格点的耦合参数,来调控另外两个格点之间的纠缠.理论上发现当控制格点的耦合参数比未控制格点的耦合参数小时,未控制格点间的纠缠随磁场变化会出现一个纠缠值为1的平台.在较低温度下,平台的宽度与未控制格点间的耦合参数值相等,是一个很好的纠缠开关.同时,分析了存在两个控制格点的情况,也可以得到纠缠值为1的开关,并发现自旋相互作用具有线性关系.     

基于量子编码的两量子比特丢失纠错

提出一种利用6位物理比特编码为1位逻辑比特的量子编码与纠错方案.当通信过程中出现2比特丢失时,利用量子编码引入的冗余信息,通过补充处于基态的量子比特,并执行特定的逻辑操作和投影测量,便可实现纠错.结果表明,以吸收系数为0.03 d B·km-1的光纤为传输通道,当通信距离大于61.25 km时,本方案通信效率优于以往方案.     

不同环境下双量子点初态的保真度

针对初态都为自旋单重态的两对双量子点,数值模拟了不同环境下双量子点初态的保真度随着时间的演化,其中环境包括真空态、福克态、相干态、热态、耗散场以及外加随机磁场。模拟结果表明,在给定参数情况下,当环境为耗散场时,量子点的初态保真度会逐渐降至最低。无论环境是相干态还是热态,当平均光子数达到一定数目时,双量子点初态的退相干效果较显著。     

两类纠缠相干态的非局域性研究

利用Horodecki提出的违背Bell-CHSH不等式的判据研究了两类纠缠相干态的量子非局域性，导出了计算最大Bell-CHSH算符期望值的解析公式。研究表明，纠缠相干态的非局域度与相干态的强度及相干态的位相相关，在一定的强度一位相关系下纠缠相干态会失去非局域性。     

基于二到六位比特编码的单量子比特丢失纠错

鉴于利用光子在光纤中传输来进行量子通信时, 最难纠正的错误是光子丢失情况, 提出一种两位逻辑比特到六位物理比特的编码方案. 当1个光子丢失时, 通过补充处于特定初始态的光子, 并执行一系列逻辑操作与投影测量便可纠正错误, 使得输出态与输入态一致. 方案在执行过程中无需辅助比特, 在一定条件下的通信效率比以往方案有所提高.     

基于原子系综和线性光学器件的量子中继

有噪信道上的量子通信出错率随着信道长度呈指数式增长, 量子中继是应对此问题的一种有效方法. 提出一种具有实验可行性的量子中继方案, 利用原子系综来制备量子纠缠, 利用偏振分束器来完成量子纠缠的纯化和交换, 为实现远程量子通信提供了一种有效方法.     

Heisenberg XY自旋环在非均匀磁场下的纠缠平台

为了调查一个处于非均匀磁场中的海森堡自旋环模型,本文通过引入两个控制格点来调控另外两个被控格点之间的纠缠.结果表明,在各向同性情况下,非均匀磁场可使获得最大纠缠态的自旋耦合常数J_1和B的取值范围更大.在各向异性情形下,发现当被控格点之间的耦合常数不小于被控格点与控制格点之间的耦合常数时,其结果和各向同性的结论一致.     

Zeeman效应中外磁场临界值的计算公式(英)

本文根据Dirac相对论量子力学理论，分析了不同强弱外磁场下的Zeeman效应与反常Zeeman效应．导出了外磁场强弱划分临界值的计算公式，计算结果表明计算值与报道的实验值很好地吻合．     

二维反谐振子在恒定垂直外磁场下的逗留时间

粒子逗留时间的计算是量子力学基本问题之一. 本文对处于垂直外磁场下的二维反谐振势模型运用费曼路径积分方法, 得到了初始时刻位于原点的高斯波包随时间的演化方程, 然后计算了带电粒子的逗留时间. 根据计算结果讨论了初始高斯波包在不同宽度情况下, 磁场对逗留时间的影响. 结果显示, 逗留时间刚开始随着磁场强度的增加单调增加, 但当磁场强度足够大, 使得拉莫尔频率?c超过谐振子频率?0时, 逗留时间将变成无穷大, 这与三维情况下的逗留时间仍然持续增加的结果有很大不同.     

硅油基磁性流体作为玻璃体腔填充剂的初步研究(英文)

通过制备的硅油基磁性流体,将其注入猪的眼球内,在外磁场下观察流体在眼球内壁的运动行为,探究其作为填充剂的效果.研究结果表明:从磁性流体的实时运动行为中可以看出,在外磁场作用下磁性颗粒从硅油基磁性流体中分离出来,携带部分硅油移到磁场强度高的地方并覆盖其局部位置.实验结果为磁性液体作为新型玻璃体填充剂提供了一定的数据支持,在视网膜脱离修复中将有很好的应用前景.     

Martinez约束形式与EPR粒子对的量子纠缠

Martinez提出的约束形式可以在一定程度上简化计算过程。采用密度矩阵归一化和算符的Martinez约束形式,将Tsallis熵取极值,求得EPR粒子对的统计分布,进而讨论实现纠缠的条件及其热力学性质。     

4个单畴磁性粒子体系反转能垒

研究由4个单畴磁性粒子组成体系的磁化反转能垒问题.通过数值计算,得到体系能量处于鞍点时的磁化矢量状态,计算出实现磁化矢量从初始态反转至目标态所需克服的能垒.并得到了反转能垒与相互作用常数和外磁场的关系,且相互作用常数增大至一定值时,能垒出现突变,说明体系反转模式存在转变.     

kagome晶格中无序和自旋交换作用对量子霍尔电导率的影响

数值计算了kagome晶格中无序和海森堡交换相互作用下的量子霍尔效应, 其中无序包括非磁性杂质和磁性杂质, 相互作用包括近邻的铁磁和反铁磁海森堡交换相互作用. 计算结果表明, 非磁性和磁性无序增强将导致量子化的霍尔电导平台从高朗道能级到低朗道能级逐步被破坏. 除了破坏霍尔电导平台, 磁性杂质还可以解除自旋简并, 使系统发生从非常规量子霍尔效应到常规量子霍尔效应的转变. 对于自旋交换作用影响下的霍尔电导, 铁磁相互作用同样会使系统发生从非常规量子霍尔效应到常规量子霍尔效应的转变, 而反铁磁相互作用却对系统的量子霍尔电导没有影响. 这暗示着在S=1/2的反铁磁kagome体系中形成的量子自旋液体仍然保有零能隙的特征.     

腔中捕获原子团间的纠缠态

利用单模腔场与捕获原子团的相互作用,提出原子团之间最大纠缠态的制备方案.数值上给出原子团间的纠缠度随白噪声强度的变化关系.计算出系统的热纠缠及其存在的临界温度.     

超强磁场下简并电子气体的磁化

致密天体（白矮星和中子星）内部的电子气体是简并的费米系统,它们的零点费米动能远大于热运动动能。根据零点费米能与电子静止能的比较可区分为非相对论和相对论两种情况,按电子拉莫尔轨道动能与零点费米能的比较又可区分为强和超强两种外磁场作用情况。本文研究了电子费米系统在超强磁场作用下的磁化问题,发现在非相对论和相对论两种情况中的磁化都呈现出de Haas-van Alphen 震荡效应,但微分磁化率难以大于临界值1,说明在超强磁场下的电子气体难以发生Condon磁相变,只有当电子占据刚好填满第一朗道量子能级时,微分磁化率才能大于一。