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文檔簡介
1、量子信息理論帶來了未來科技的美好前景,同時也帶來了分析傳統(tǒng)微觀量子物理現(xiàn)象的新方法.本論文主要研究了特殊環(huán)境,比如一維自旋鏈,相互作用費米子系統(tǒng)等影響下的簡單量子二能級系統(tǒng)的動力學性質,建立了簡單量子系統(tǒng)的性質與環(huán)境系統(tǒng)的性質之間的聯(lián)系,為量子測量以及多體量子系統(tǒng)的研究提供了新的方法.全文分為六章,其中第二章至第六章為本人工作,內容具體安排如下: 第一章簡要介紹了本文的研究背景,包括量子信息中的量子退相干問題,量子糾纏等,以及由
2、此發(fā)展出來的研究量子多體系統(tǒng)的方法. 第二章首先介紹了一維橫場自旋1/2的XY鏈模型,之后研究了與該系統(tǒng)耦合的二能級系統(tǒng)的退相干效應.結果表明,對于不同的各項異性參數(shù)r,在弱的外場情況下,系統(tǒng)的退相干效應受到很大的影響,而在強的外場情況下,這種影響較?。辉谙嘧兊呐R界線λ=1上,退相干的效應會發(fā)生急劇變化.另外,我們計算了有限溫度對二能級系統(tǒng)的退相干效應的影響.結果表明在溫度較高的情況下,量子相變效應逐漸被熱力學漲落所淹沒.此外,
3、我們還研究了在橫場自旋鏈環(huán)境的影響下二能級系統(tǒng)的量子Zeno效應和量子反Zeno效應,討論了系統(tǒng)從量子Zeno效應到量子反Zeno效應的轉變,并且給出了反映在有效衰變幾率上的量子相變信息. 第三章我們研究了自旋鏈誘導下的雙粒子系統(tǒng)量子糾纏性質,得到了糾纏度和自旋鏈的量子相變性質之間的關系,發(fā)展了一種探測多體系統(tǒng)性質的新方法.我們的研究表明,一個多體系統(tǒng)的性質可以反映在與它耦合的雙粒子體系的性質上.對于一維XY自旋鏈系統(tǒng),二粒子系
4、統(tǒng)的糾纏度會在自旋鏈的量子相變臨界點附近發(fā)生劇烈的變化,這種劇烈的變化正是量子相變的一種外在體現(xiàn). 第四章是第二章研究內容的一個推廣,通過一個特殊的模型,我們研究了在有BCS相變的費米子環(huán)境作用下,二能級系統(tǒng)的退相干現(xiàn)象,我們研究了系統(tǒng)從零溫到接近相變溫度情況下,二能級系統(tǒng)的退相干效應與環(huán)境性質之間的關系. 第五章研究了在自旋鏈環(huán)境作用下,二能級系統(tǒng)在經(jīng)歷一個隨時間均勻變化的外場作用下的Landau-Zener躍遷,我們
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