开放环境下弱耦合系统量子关联的研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ghj1983
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量子力学的建立为物理学深入发展提供了有效的研究工具,在此基础上,量子力学被广泛地应用于化学、生物学以及信息科学等诸多领域,形成了众多科学技术研究热点,量子信息学便是量子力学与信息科学技术结合而形成的前沿领域。  量子纠缠作为一种非局域的量子关联现象,是量子物理区别于经典物理最显著的特性之一,也是应用于量子信息理论的重要物理资源之一,多年来一直是科学研究的热点。量子纠缠在实现量子隐形传态、量子密码术以及量子计算方面起到至关重要的作用。在实际应用中,量子系统总是不可避免地受到外部环境的影响,通常情况下,外部环境将会使系统的量子纠缠减弱消失,但是,在一些特殊的情况下,环境的影响不仅不会破坏系统的纠缠反而会提高系统的纠缠度。在开放系统中怎样维持系统的纠缠状态,是一个颇具意义的研究课题。在广泛研究的基础上,本文主要讨论在Spin-Star环境影响下,弱耦合二体两能级系统的量子关联的加强问题,并进一步研究了存在相互作用的环境对系统量子关联的影响。具体内容安排如下:  第一章介绍了开放量子系统中退相干对系统两能级间转变概率的影响,分别比较环境处于零温纯态和热平衡态,环境间相互独立以及环境间存在关联的情况下,量子系统的跃迁概率受到的影响。  第二章具体讨论了在Spin-Star环境影响下,弱耦合二体两能级系统的动力学演化问题,分析了Spin-Star环境处于零温纯态情况下,二体系统不同初始态的量子纠缠随时间演化的性质,同时分析了Spin-Star环境处于不同温度的热平衡态时,系统的量子纠缠受到的影响。  第三章探讨了存在Ising相互作用的Spin-Star环境对系统量子关联的影响,具体考虑了自旋环境处于有限温度的热平衡态时,对系统量子纠缠产生的明显增强作用。  最后,我们给出全文的总结和展望。
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