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量子关联是量子信息理论中的重要概念。量子失协和形成纠缠是量子关联的两种度量方法,在量子信息、量子通讯和量子计算中充当着重要角色。作为可以实现量子关联的重要体系,固体自旋系统中的量子关联受到了物理学家的关注,量子失协和形成纠缠成为了联系量子信息科学和凝聚态物理的重要桥梁。本文利用转移矩阵方法研究了外磁场作用下无限长Ising-XXZ钻石链的热量子关联与量子相变。 利用转移矩阵方法,对Ising-XXZ钻石链进行了精确求解。通过计算两Heisenberg自旋间的量子失协和形成纠缠,分析了外磁场作用下,二者随温度T和各向异性参数?的变化行为。结果表明,对应不同的各向异性参数,量子失协和形成纠缠表现出的随温度T的变化行为都是不相同的。二者随温度的升高并非总是单调减小,当各向异性参数Δ<1时,量子失协和形成纠缠在一定范围内会随着温度的升高而增大。此外,存在关于量子失协和形成纠缠的阈值温度Tc,温度升高到此值时相对应的量子关联消失为零;随着各向异性参数逐渐增大,量子失协和形成纠缠的最大值升高,阈值温度Tc同样增大;当各向异性参数增大到一定值时,量子失协和形成纠缠在绝对零度时达到最大值1,而后随着温度的升高而单调减小。研究还发现,量子失协和形成纠缠能够在一定的温度范围内存在,表明了有限温度下系统的量子失协和形成纠缠具有一定的稳定性;与形成纠缠相比,量子失协在较高的温度下依然可以存在。 作为本文的研究重点,有限温度下量子失协和形成纠缠在量子临界点附近的行为得到了研究。研究发现通过量子失协及形成纠缠一阶导数的最大值能够探测出系统的量子临界点。温度较低时,一阶导数的最大值可以很好地显示出量子临界点;随着温度的升高,一阶导数的最大值逐渐减小,显示量子临界点的能力逐渐变弱。研究还发现量子失协与形成纠缠在量子临界点附近表现出不同的行为:当外磁场为零,Ising耦合参数J1=0.5时,系统处于非纠缠态(量子纠缠为零),仅有量子失协能够探测量子临界点;当外磁场为零,Ising耦合参数J1=1时,量子失协和形成纠缠均可以用来探测量子临界点,但量子失协受温度影响较大。在外磁场影响下,量子失协和形成纠缠表现出相似的行为,均可用来探测量子临界点。