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摘要:本文主要研究的是四光子系统XY型自旋链的基态纠缠及热纠缠,其中分别研究了四光子的XY自旋链的基态纠缠以及有限温度下的热纠缠,并通过计算分析了基态纠缠以及有限温度下的热纠缠的性质。通过前期对量子纠缠,量子信息的调研和学习,自己对课题相关的内容有了一定的认识,也确定了比较明确的研究思路。于是首先拟计算海森堡自旋链,主要研究了横磁场中各向同性XY自旋链的纠缠性质。之后我们以泡利算符为基础,写出四光子XY自旋链哈密顿量的具体形式,利用Mathematica计算能级和波函数,根据磁场强度的大小寻找基态能级,进而确定了基态波函数。通过分析基态波函数二维图及其性质,发现:在温度T为零时,随着磁场h的增大E不断减小,会分别出现三个基态能级。接下来又通过Mathematica研究在有限温度下的热纠缠,分析了热纠缠随温度和磁场强度的变化规律,总结得出:在不同磁场强度下,热纠缠的初始值不同,但是都随着温度T的不断增大而逐渐达到同一平衡值,其中磁场强度为零时,热纠缠有最大值;而在不同的温度下,热纠缠的初始值也不同,且随着磁场强度的不断增大而不断减小,且减小速率的快慢与温度T相关。
关键词:纠缠态;有限温度;热纠缠;量子信息
目录 摘要 Abstract 1 引言-1 2 量子信息学的基本概念-2 2.1 量子比特-2 2.2 量子门-3 2.3 量子纠缠-4 2.4 熵的概念-5 2.5多光子的纠缠度量-6 3 四光子XY自旋链的能级研究以及基态纠缠分析-7 3.1在横向磁场中的各向同性XY自旋链模型-7 3.2 四光子系统XY自旋链的基态能级-7 3.3 XY自旋链的基态纠缠-10 4 XY自旋链在有限温度T下的热纠缠-14 4.1 不同磁场强度下,热纠缠S随温度T的变化情况-16 4.2不同温度下,热纠缠S随磁场强度h的变化情况-17 结 论-19 参 考 文 献-20 致 谢-21 |