一维倾斜场伊辛模型中的纠缠特性

在一维倾斜场伊辛模型中, 利用并发度和Q测量函数分别对系统的两体纠缠和整体纠缠进行度量, 通过讨论系统中量子纠缠的动力学特性, 能够体现出系统的可积和不可积行为. 由系统基态的纠缠特性可以发现只要倾角不为零时, 系统的Q测量函数会随着磁场的增大而减少, 而用并发度刻画的系统的相变特性, 随着磁场倾角的增大发生了变化. 考虑系统的动力学行为发现, 在一维倾斜场伊辛模型中, 不可积性会抑制两体纠缠, 却促进系统整体纠缠生成. 关键词： 伊辛模型 不可积性 两体纠缠 整体纠缠     

一维自旋-轨道模型中的畴状轨道液体态

研究了一个一维可解自旋-轨道模型.在大自旋极限下，自旋自由度可以近似用经典自旋来描 述.在没有外磁场情形，系统的基态是伊辛自旋反铁磁背景下的轨道液体态.其低能元激发是 类似于spinon的轨道量子.而在有外磁场情形，系统会出现磁通点阵相.同时，磁通将系统分 割成不连通的轨道液体. 关键词： 自旋轨道系统 畴状轨道液体     

无限深势阱中受击原子的能谱

研究了一维量子阱中受脉冲驻波场作用的原子的量子运动.利用直接微扰法,给出了该系统的一级近似波函数及能谱随时间的演化规律.通过理论分析和数值计算,得出系统共振的条件,当系统的外加驱动频率ΩD与未受微扰时系统的能级跃迁频率ΩT不遵循此条件时,系统能量的时间演化情形类似于一般KAM系统中所发现的经典混沌的量子抑制.而当ΩD与ΩT满足此要求时,则出现能量的量子共振现象.     

纵向横向晶体场中自旋为1的量子伊辛二聚化链的基态

研究纵向横向晶体场中自旋为1的量子伊辛自旋二聚化链的基态,发现模型存在一种隐藏的守恒量.采用Jordan-Wigner变换可将其严格映射到自旋为1/2的横场伊辛模型,得到基态能谱的严格解析表达式,给出最小费米激发能隙、最小空穴激发能隙、横向磁矩、横向统计磁化率、最近邻纵向自旋关联函数及基态相图.结果表明:系统的基态强烈依赖于系统的参数,当晶体场二聚化强度变化时系统会呈现一系列量子相变现象.     

巨正则量子Monte Carlo方法和二维Hubbard模型的研究

用巨正则量子Monte Carlo方法,计算了二维单带Hubbard模型的局域磁矩、磁化率、交错磁化率和内能等物理量.结果表明,用巨正则量子Monte Carlo方法能够统一地研究Hubbard模型的关联强度从弱至强区域的性质,它是处理强关联多体系统的有效方法.     

关于状态分立系统的改进的Metropolis方法

对状态分立系统的平衡态统计问题给出了一个改进的Metropolis方法,并在伊辛模型上与传统方法进行了对比,得到了一致的结果,效率提高了约25%.针对伊辛模型的抽样过程给出了其马尔科夫过程所对应的Master方程.将所提出的方法应用于伊辛模型,相当于对其Master方程进行了模拟.作为推广,一大类临界动力学模型的Master方程都可以用本方法进行模拟,以用于其暂态过程的研究.     

准一维混合自旋(1/2,5/2)Ising-XXZ模型的量子相干和互信息

准一维混合自旋(1/2, 5/2) Ising-XXZ模型可以用来研究一些材料(如异质三金属化合物Fe-Mn-Cu)的磁性质,该研究也有助于这类材料在量子信息等领域的应用.本文利用转移矩阵法计算了该模型的量子相干和互信息,讨论了Ising作用、温度和磁场对其的影响.结果表明,在极低温度下随Ising作用的增强量子相干逐渐减小,而互信息在各向同性系统中存在一个极小值,在各向异性系统(?=4)中存在多个极小值.进一步研究发现,量子相干和互信息在量子临界点存在突变,其一阶导数在该点存在奇异行为.还研究了有限温度下的量子相干和互信息,当磁场较弱时,两者随温度的升高单调减小;当磁场较强时,热涨落与磁场的竞争使得两者随温度的升高先增大后减小.相比于量子互信息,量子相干存在于更大的磁场和温度范围内,有利于在实验中对其进行调控.     

囚禁在电介质球形微腔中类氢原子的内部无序性

给出了一种研究囚禁在微腔中类氢原子的内部无序性的一种方法,即利用体系的量子信息熵和形状复杂度对囚禁体系的无序性进行表征和研究.计算和分析了囚禁在InN电介质球形微腔中类氢原子的位置和动量空间中香农信息熵和形状复杂度,重点探究了量子囚禁效应对体系无序性的影响.计算结果表明:当微腔半径较小时,量子囚禁现象显著,形状复杂度曲线中有一系列极值点,这是由信息熵和空间不均匀性的共同作用引起的.随着微腔半径增大,囚禁现象减弱,囚禁类氢原子的香农信息熵和形状复杂度趋近于自由空间类氢原子的情形.为囚禁量子体系内部无序性的研究提供了一种有效方法,对囚禁量子体系的信息测量提供了一定的参考.     

伊辛模型中量子的热纠缠和保真度

研究了伊辛模型中两个粒子在均匀和非均匀磁场中的热纠缠以及利用它作为量子信息传输的通道的传输保真度.计算出纠缠度的度量Concurrence,以及在不同种情况下呈现出来的纠缠度的表现形为.与均匀磁场相反,我们发现在非均匀磁场中传输的保真度能够得到增强,同时我们发现保真度还与耦合系数和温度有关.我们通过图形清楚地表示它们的性质,从图形中我们得出,第一:在其它条件相同的情况下,无论磁场方向是相同还是相反,它们的纠缠度都是相同的;但是当磁场方向相反时,平均保真度比均匀磁场具有更大的值.第二:为了提高纠缠和平均保真度我们可以通过选择适当的磁场强度、耦合系数和降低温度来实现.     

强磁场中弱相互作用费米气体的稳定性

运用量子统计理论,研究强磁场中弱相互作用费米系统的稳定性,给出系统稳定性条件的解析式,分析相互作用、磁场对稳定性的影响机制.研究显示:排斥相互作用会增大系统稳定时的化学势,也会增大系统稳定时的空间区域;而加强磁场会减小系统稳定时的空间区域,也会降低系统的粒子数密度分布的稳定性.     

非线性光子晶体中原子辐射光场的非经典性质

讨论了非线性光子晶体微腔中二能级原子在相干场驱动下腔场的频谱特性及光子的统计性质.研究结果表明,当光子晶体的态密度很大时,如果腔场模与原子共振荧光Mollow峰的中心峰共振,则腔场的涨落压缩到量子散弹噪声之下,且与线性光子晶体微腔的情况相比其谱线峰值变大.当驱动场频率较大时光子服从亚Poisson分布,且非常接近Poisson分布.     

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.     

莫尔晶格中的激子绝缘体

当载流子动能被抑制后,双层量子阱中的电子-空穴可以通过层间库仑相互作用形成激子绝缘体,而抑制动能的主要手段为施加外部磁场产生朗道能级.在二维莫尔晶格中通过能带折叠可以显著抑制载流子动能进而形成莫尔平带.本文主要介绍通过莫尔平带实现无外加磁场的激子绝缘体,着重介绍几个不同的实验思路,并展示如何利用差分反射谱、层间激子光致发光谱、2s激子探测谱、量子电容以及微波阻抗谱探测激子绝缘体信号.总的来说,莫尔晶格中形成的激子绝缘体为在固体环境中研究Bose-Hubbard模型提供了很好的平台,其研究内容可包括激子莫特绝缘体、激子超流以及它们之间的连续转变等.     

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.     

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.     

量子相变和量子临界现象

本文综述凝聚态物理学中的量子相变和量子临界现象,首先考察了相变中存在量子效应的可能性,通过横磁场Ising模型介绍了量子相变的基本特征;接下来对照热临界现象,引入了量子标度和量子重正化的基本概念和操作方式;然后利用量子临界现象的方案,分析了密度驱动、无序驱动和关联驱动的金属-绝缘体相变;继续利用量子临界性的概念探讨如重电子化合物、铜氧化物和巡游铁磁体这类复杂的相互作用多粒子系统;最后选择量子点、碳纳米管和单层石墨为例,介绍了量子临界性在低维和纳米系统研究中的作用.     

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.     

穿越辐射理论的量子修正

本文提出了穿越辐射的一种量子处理方案. 为描述在两种介质界面附近的电磁场的稳恒态, 我们采用了熟知的Fresnel系数, 然后作场的正则量子化. 再用通常场论中的微扰方法, 便可得到两种不同极化方向上辐射强度的一般表达式. 二级量子修正可归之于电子自旋的存在. 文中还给出了电子或磁单极子穿越金属界面时的具体公式.     

非线性光子晶体中原子辐射光场的非经典性质

讨论了非线性光子晶体微腔中二能级原子在相干场驱动下腔场的频谱特性及光子的统计性质.研究结果表明,当光子晶体的态密度很大时,如果腔场模与原子共振荧光Mollow峰的中心峰共振,则腔场的涨落压缩到量子散弹噪声之下,且与线性光子晶体微腔的情况相比其谱线峰值变大.当驱动场频率较大时光子服从亚Poisson分布,且非常接近Poisson分布. 关键词： 光子晶体 参量振荡 非弹性谱 二阶相关函数     

透镜耦合ICCD相机级联模型和探测量子效率

利用线性系统理论,建立了透镜耦合ICCD相机的级联模型,用一级虚拟散射过程来等效像增强器对量子的散射过程.用探测量子效率和量子统计曲线分析系统的性能,发现系统在高增益状态,低频时探测性能基本不变,高频时随着频率的增加,性能下降很快;在低增益状态时,散射对系统性能影响明显,在散射级前端存在高增益级有助于提高系统性能.