基于一个二比特自旋模型的量子失协动力学研究

研究了在DM相互作用下,非均匀磁场中的二比特自旋模型的量子失协动力学,即其随时间的演化问题,分析DM相互作用D、非均匀磁场的不均匀度b、初态的纯度r等参量对量子失协和量子纠缠的影响.通过研究发现,在D、b、r三个参量改变时,QD和C在很大程度上有着相似的行为,两者都以波动形式变化,但QD和C也有着明显的不同,即QD不会发生突然消失的现象,但量子纠缠却会突然消失.因此,在许多领域内,量子失协是比纠缠更普遍的存在,拥有更大的应用价值,通过改变各个参量的值,我们可以更好的控制其随时间的演化.     

时变外磁场作用下海森堡模型的热力学纠缠

研究时变外磁场对海森堡模型的热力学纠缠.以两量子比特海森堡XX模型为例,得出时变外磁场加在单电子上的纠缠度解析表达式,并在此基础上进行数值计算,讨论温度对系统纠缠的影响.同时,分析在时变外磁场的影响下,纠缠度随时间演化发生周期性震荡的情况,以及时变磁场的磁场强度和关联强度对系统纠缠度的作用,进而通过调节外磁场和关联强度有效控制系统的纠缠.     

均匀磁场作用下海森伯XXZ模型的热纠缠

分析了均匀磁场作用下2量子比特各向异性海森伯XXZ模型的热纠缠态,讨论了外加均匀磁场对XXZ模型的2种特殊情况即各向同性海森伯XY模型和各向同性海森伯XXZ模型的纠缠度的影响.对于一定的温度,耦合常数绝对值的增加能够增加纠缠度,但是纠缠度却随着温度的增加而减小,直到临界温度时纠缠度为0.当外加磁场强度大于一定值时,随着磁场强度的增加,纠缠度和临界温度相应增大.     

海森伯格XXZ模型在不均匀磁场下的负值度

利用负值度(Negativity)研究了两量子比特各向异性海森伯格XXZ模型在外加不均匀磁场下的热纠缠.耦合系数越大,系统的纠缠度越大,临界温度越高.磁场越大,临界磁场越高,但系统的最大纠缠度却降低,且负值度随的绝对值的增大而减小.     

相互作用的量子比特在不同环境下的共生纠缠度和量子失协分析

研究了初始纠缠的量子比特在不同的环境下共生纠缠度和量子失协的动力学演化.在所研究的几种模型中,发现共生纠缠度强烈地依赖于初始环境,并在演化过程中发生纠缠死亡现象.共生纠缠度和量子失协在演化过程中均出现坍塌和复苏效应,但当量子比特间的相互作用为零时,坍塌和复苏效应消失.可无论在何种情况下,量子失协均不会减小到零,即仍能反映量子比特和系统间的量子关联,显示量子失协比量子纠缠具有更强的抗退相干能力.因此量子失协可作为获得有效量子信息的一种更有效的量子资源.     

二量子比特海森堡XYZ链中的热纠缠

通过分析外磁场、温度、自旋粒子间耦合系数、非对称系数对系统纠缠的影响，研究了均匀磁场中二量子比特海森堡XYZ链中的热纠缠现象．结果表明，系统的基态纠缠随着外磁场B值的增加，保持一段恒定且最大值后，在一个临界点Bc突然下降．耦合系数Z值的增加可以使纠缠无论是在温度方向还是在磁场方向都能扩展．在一定温度条件下，增加非对称系数γ值可以使纠缠在超越临界磁场Bc后的复苏值和范围都增加．这些结果为用磁场、自旋粒子问耦合系数、非对称系数来操纵系统纠缠提供了理论依据．     

外磁场对两量子比特间热纠缠的影响

研究了在相反方向的外磁场中两个量子比特的热纠缠,计算了这个体系的密度矩阵,通过密度矩阵得到了三个不同温度下热纠缠度—并协度.发现在相反磁场中,比特间的热纠缠度及转变温度将被提高.     

均匀磁场中二聚化海森堡模型的量子热纠缠

研究了二聚化海森堡模型中的量子纠缠现象.外磁场和温度均可以控制纠缠的大小,合适的磁场和温度能够使纠缠重现,而当磁场或温度超过一定值以后,相邻两量子位间的纠缠都会消失.使纠缠消失的阈值温度也受到磁场的影响.     

两量子比特海森堡XY模型中的热纠缠

研究外加非均匀磁场下包含交叉积项的两量子比特海森堡XY模型中的热纠缠,计算了纠缠度量:C.仔细讨论存在交叉积项时非均匀磁场对基态纠缠和热纠缠的影响.     

横磁场中各向同性XY链的基态纠缠研究

分析了横磁场中各向同性XY自旋链的基态能量和纠缠问题。研究发现,三量子比特系统中存在一个相变点,此点上,基态能量和纠缠可发生量子相变,基态从W态进入非纠缠;而四量子比特系统存在两个相变点,基态的能量和纠缠均可在相变点处发生量子相变,使纠缠性质发生改变。随着磁场强度的增大,基态纠缠逐渐减小,直到完全消失。四比特系统纠缠的减小要比三比特系统纠缠减小的速度缓慢。     

四比特伊辛模型在外磁场中的热纠缠

研究了四比特伊辛模型在X—Y平面外磁场作用下的热纠缠,得到了用Negativity定义的相邻和相间自旋之间热纠缠的解析形式.发现热纠缠随外磁场和温度的变化发生显著的变化.改变外磁场强度可以提高纠缠消失的临界温度.     

2个三能级原子的非平衡热纠缠

针对高维量子系统的量子关联演化问题,利用纠缠度量negativity对与热库相互作用的一维光晶格中qutrit-qutrit系统的非平衡热纠缠进行研究.采用数值模拟的方法求解qutrit-qutrit系统随时间演化的密度矩阵,计算出qutrit-qutrit系统在不同温度玻色库耦合下的纠缠值,并对温度差ΔT、平均温度T_M、系统初态、非线性耦合系数K和磁场B等参数对纠缠的影响进行分析.结果表明:量子纠缠在随时间演化的过程中会随着ΔT、T_M和B的增大而减小,甚至出现纠缠猝死,但随着K绝对值的增大,纠缠稳定增加.初态的选择会影响纠缠的变化,但不同初态的稳定纠缠值相同.     

海森伯格XXZ模型的热纠缠

负值度(Negativity)是一种通用的纠缠度量,可方便地计算两体量子系统的纠缠度.利用负值度研究了两量子比特各向异性海森伯格XXZ模型的热纠缠,讨论了在热平衡时温度和外加磁场对热纠缠的影响.当温度小于临界温度时,热纠缠的大小依赖于外加磁场的强弱;当温度大于临界温度时,纠缠消失.     

磁场作用下海森堡模型的热纠缠传态

研究了均匀磁场作用下的两量子比特XXZ海森堡模型的热纠缠,并且以此热纠缠混合态作为量子信道传输两量子比特的纠缠纯态.计算出输出态的纠缠度和传态的平均保真度.讨论了温度、磁场、各向异性参数对纠缠度和平均保真度的影响.     

运动的二能级原子与单模双光子腔场的热纠缠现象

利用共生纠缠度(concurrence)研究了一个运动的二能级原子与一个双光子J-C模型相互作用,在热平衡态下,讨论了在旋波近似和非旋波近似下原子与腔场之间的纠缠随时间的演化.结果表明,需使原子与腔场形成纠缠,在旋波近似下,该系统有一个临界温度,并且该温度和腔场的结构以及原子的运动状态有关,如果耦合常数一定,原子与腔场的纠缠随着时间呈周期性变化,并且随着温度的升高,共生纠缠度C逐渐减小,如果原子的运动状态一定,则C随着耦合常数的增大而增大;在非旋波近似下,C随着耦合系数比的增大而增大,如果耦合系数比一定,则C也随着耦合常数的增大而增大,随着温度的增大而减小,和旋波近似有相似的性质.     

不对称外磁场下XXZ型相互作用的两量子比特系统的纠缠

【目的】研究不对称旋转外磁场下两个相互作用的量子比特系统的量子纠缠。【方法】利用数值模拟,得到不对称旋转外磁场下两个相互作用的量子比特系统的4个本征态。为了刻画系统的纠缠,计算了各个本征态的concurrence。【结果】外加旋转磁场的极角以及相互作用的各向异性参数都会对4个本征态的纠缠产生影响。当各向异性参数Δ由0开始增大时,系统的哈密顿量由一种极限下含外场的XX模型经过Δ=1时的海森堡模型逐渐演化为另外一种极限下的Ising模型。【结论】相互作用和外部磁场之间的竞争决定了系统纠缠的演化。通过对系统纠缠的研究,可以对系统在参数的不同区间范围内模型的转化以及本征态的性质有更进一步的认识。     

不对称外磁场下XXZ型相互作用的两量子比特系统的纠缠

【目的】研究不对称旋转外磁场下两个相互作用的量子比特系统的量子纠缠。【方法】利用数值模拟,得到不对称旋转外磁场下两个相互作用的量子比特系统的4个本征态。为了刻画系统的纠缠,计算了各个本征态的concurrence。【结果】外加旋转磁场的极角以及相互作用的各向异性参数都会对4个本征态的纠缠产生影响。当各向异性参数Δ 由0开始增大时,系统的哈密顿量由一种极限下含外场的XX模型经过Δ=1时的海森堡模型逐渐演化为另外一种极限下的Ising模型。【结论】相互作用和外部磁场之间的竞争决定了系统纠缠的演化。通过对系统纠缠的研究,可以对系统在参数的不同区间范围内模型的转化以及本征态的性质有更进一步的认识。
     

有机发光器件中的塞曼分裂和三重态激子的湮灭

制备了结构为ITO/α-NPD/Alq3/LiF/Al的常规有机发光二极管,并在12,150,200K和室温4种温度下,测量了该器件的电流与电致发光两者的磁场效应.发现在不同温度下,磁场均能显著改变器件的电流和电致发光.在低温（如12～150K）下,电致发光的磁场效应与器件的偏压（对应一定大小的注入电流）有很强的依赖关系,即高偏压时,发光呈现先随磁场增加而快速增强,在50mT处达到最大值后却又随磁场增加而减弱,且偏压越大该减弱越明显,而小偏压时则没有出现饱和之后又衰减的现象.具有相同电流密度的高温（如200K到室温）情况时,各种偏压下也没有发现发光随磁场增加而减弱的趋势.电流的磁效应则在所有温度和所有偏压下都表现为随着磁场增加而增大,并在一定磁场后趋于饱和.此现象可归结为磁场抑制了单重态极化子对到三重态极化子对的系间窜越和磁场减弱了三重态激子对（triplet-triplet pairs）间相互淬灭过程的结果.     

具有三体相互作用的自旋系统纠缠性质研究

研究了具有三体相互作用的三格点混合自旋(1/2,1,1/2),(1,1/2,1)铁磁XX系统的量子纠缠性质.探究了不同的自旋间纠缠随外界温度与三体相互作用的变化规律.研究发现当温度高于某个阈值时纠缠消失.对于自旋系统(1/2,1,1/2),自旋1/2和1的两格点间的纠缠消失的阈值温度随三体相互作用的增大而减小,而自旋1/2的两格点的阈值温度保持不变.当温度接近绝对零温时,这两种纠缠随三体相互作用的突变行为可以反映系统的基态突变.对于(1,1/2,1)混合自旋系统,自旋1和1/2的两格点间的阈值温度随三体相互作用的增大而减小,而自旋为1的两格点的阈值温度随三体相互作用的增大而增大.只有自旋1和1/2的两格点间的纠缠突变行为可以反映系统基态突变.这两种系统的纠缠均体现出了单配性原则.     

XXZ自旋信道中的纠缠演化

本文系统地研究了XXZ型自旋信道的纠缠演化,发现对于某些初态,纠缠在演化的过程中会出现突然死亡的现象;进一步研究了自旋信道的长度和各向异性对纠缠演化的影响,发现自旋个数的增加会使退相干得到加强,并且使得纠缠死亡的时间延长,而各向异性参数对纠缠演化也有很大影响,死亡时间会随参数增大而缩短,而纠缠的回复则会变弱.