一维自旋相关链中的量子纠缠研究

发布时间：2024-01-25 16:32

　　随着时代的发展,传统的信息科学已无法满足人们的需求。量子技术在信息方面具有安全性好、信息容量大等优势,被应用于信息科学中,形成了全新的领域——量子信息学。而量子纠缠作为微观量子态的基本性质,成为实现量子信息处理的重要资源,因此研究量子纠缠具有重要意义。本文主要内容分为三部分:首先,考虑了散射粒子与电子之间的自旋交换作用,用分波法求解薛定态薛定谔方程,研究了Kondo粒子对单电子态、双电子态和双Kondo粒子对单电子态的一维散射问题中的自旋纠缠。研究发现,当自由电子经过Kondo粒子时,电子和Kondo粒子的自旋方向都可能发生变化,Kondo粒子散射改变了入射电子态中不同成分自旋的比例;Kondo粒子散射可以使两无相互作用的电子间形成纠缠,纠缠程度取决于初始状态和散射势高度;通过适当调整势垒高度,可以对电子纠缠程度进行有效的控制;两个自旋可变的Kondo粒子对自由电子的散射,可以使两个遥远的无相互作用的散射粒子间生成自旋纠缠,纠缠程度与系统初态的选择紧密相关。其次,基于海森堡自旋链模型,分别针对开链和闭环两种边界条件,研究了两比特和四比特XYZ型海森堡自旋链双粒子自旋间的热纠缠负值度。研...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 量子纠缠及其发展历史
        1.1.1 量子纠缠
        1.1.2 发展历史
    1.2 量子纠缠的相关概念
        1.2.1 量子比特
        1.2.2 量子测量
        1.2.3 量子非克隆定理
        1.2.4 自旋纠缠度
        1.2.5 保真度
    1.3 量子纠缠的应用
        1.3.1 量子隐形传态
        1.3.2 量子密集编码
        1.3.3 量子纠缠交换
        1.3.4 量子计算
    1.4 量子纠缠的研究现状
        1.4.1 量子信息传递的载体
        1.4.2 海森堡模型
    1.5 本文研究内容
第2章 Kondo粒子散射中的量子自旋纠缠
    2.1 引言
    2.2 Kondo粒子对单电子态的散射
        2.2.1 Kondo粒子散射模型
        2.2.2 散射电子态的求解
        2.2.3 Kondo粒子与散射电子的自旋纠缠
    2.3 Kondo粒子对双电子态的散射
        2.3.1 散射双电子态的自旋演化
        2.3.2 双电子纠缠态的形成
    2.4 双Kondo粒子对单电子态的散射
        2.4.1 双Kondo粒子散射模型
        2.4.2 双Kondo粒子散射电子态求解
        2.4.3 Kondo粒子间的自旋纠缠
    2.5 本章小结
第3章 海森堡自旋链中的量子纠缠
    3.1 引言
    3.2 两比特XYZ型海森堡自旋链的量子纠缠
        3.2.1 闭环
        3.2.2 开链
    3.3 四比特XYZ海森堡自旋链的量子纠缠
        3.3.1 相邻比特间的量子纠缠
        3.3.2 间隔比特间的量子纠缠
    3.4 本章小结
第4章 海森堡自旋链中的纠缠演化及量子态传输
    4.1 引言
    4.2 四比特海森堡自旋链中的纠缠演化
    4.3 单比特量子态的传输保真度
    4.4 双比特量子态的传输
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
后记
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况



本文编号：3885168