三粒子XXZ海森堡系统中内禀退相干存在时量子纠缠动力学

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量子纠缠在量子通信和量子计算等领域扮演者重要的角色,是量子信息的基本资源,因此对量子纠缠特性和应用的研究将是非常有意义的。由于固体系统的易集成性和可扩展性等优点,使它在各个方面都有很多应用,尤其是固体系统中的海森堡自旋链,并且人们认为它是纠缠的最佳备选系统。量子信息处理过程中不可避免地受到环境等各方面的影响,从而使得量子相干性遭到破坏,造成系统的退相干。因此研究内禀退相干存在时对系统的纠缠是非常有意义的课题。本文着重研究了考虑内禀退相干,不同的系统初态的情况下,三粒子XXZ海森堡系统在外界因素影响下量子纠缠演化特性。1.根据Milburn理论,研究了考虑内禀退相干,系统初态一定的情况下,具有DM相互作用和各向异性的三粒子XXZ海森堡模型的对纠缠性质。分析了系统初态一定的情况下,不同DM相互作用和內禀退相干因子等参数对三粒子XXZ海森堡系统的对纠缠度的影响。研究表明:三粒子XXZ海森堡系统的对纠缠度与各向异性参数Δ无关,但DM相互作用和內禀退相干对系统的对纠缠都有明显的影响。当DM相互作用为零,只存在內禀退相干时,系统的三对对纠缠度都会稳定在一个非零的值;其它条件不变,引入DM相互作用后,系统的对纠缠度的稳定值将改变;选择合适的DM相互作用参数时,系统的对纠缠度随时间做震荡,随着时间的延长,震荡减弱至一个非零的稳定值;并且系统的对纠缠随內禀退相干增大,震荡幅度变小,震荡时间变短。2.研究了存在內禀退相干时,对于不同的系统初态,具有DM相互作用和各向异性的三粒子XXZ海森堡模型的对纠缠性质,得出了一些结论:三粒子XXZ海森堡系统的对纠缠度与各向异性参数Δ无关,但DM相互作用和內禀退相干对系统的对纠缠都有明显的影响。系统初态为纠缠态时,取合适的参数,可以得到稳定的纠缠系统;系统初态为分离态时,系统的对纠缠会随时间震荡衰减,每次震荡后系统的对纠缠将会出现纠缠死亡现象,随着时间的延长,系统的对纠缠将为零;当DM相互作用一定时,系统初态为分离态时,对纠缠随着时间的增加震荡性减弱,每次震荡后会出现纠缠突然死亡现象,系统的纠缠最终趋于零,并且随着內禀退相干γ的增大,震荡减弱的越快。因此,选择合适的初态系统和DM相互作用参数可以得到很好的纠缠资源。
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