海森堡鏈中的兩比特熱糾纏特性.pdf

1、中南大學碩士學位論文海森堡鏈中的兩比特熱糾纏特性姓名：郭克濤申請學位級別：碩士專業(yè)：理論物理指導教師：符力平20070528A b s t r a c tQ u a n t u mi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yi s 曲曙。刪【c 口刪o fm i x t u r eo fq u a l m 皿m e c h a n i c sa n di n f o r m a t i o nt e

2、e l m o l o 盱．I t h a sb r o a da p p l i c a t i o n s i n t l a cI l e a l “ f l l t u “ “ q u a n t u mc o m p u t e r ,q u o r u ma r i t l m | c t i e ，q u a n t u m 甥m e ' q u a n t mt e l e p o r t a t i o n ,

3、 q u a n t u mn e t , q u a n t u m s t o r a g e ,q u a n t u m c I T O I “ c o n _ 。c t i o n e t c ．hr e c e n ty e a r s , s e i e l a t i s t sh a v em a d e 刪p r o g r e ∞i n t l a e s cf i e l d sa n d h a v e Ⅱm

4、c o n f i d e n c ei ni t ．A tp r e s e n t , m o l ' e 鋤mm o l e s e i e a t i s t sh a v ee n g a g e d i nt h i sf i e l da n d t h e q u a n t u m i n f o r m a t i o n h a s b e t a o 鹋o f t l a e m o s t p o p

5、u l 缸“ f o r d n n d s ．T h e l - i Ⅻ．q o nw h y q u a n t u m i n f o r m a t i o ni sd i f f e r e n tf r o m c l a s s i co n e l i e si nt h ed i f f e r e n c eb c t w c t e l lq u a n t u m s t a t e a n d c l a s

6、s i c s l a t e ．Q u a n t u m s t a t e i ss u p e r p o s i t i o n ．T h e r e i sa n o t h e r v e r ys p e c i a ls t a t c - - - e a t a n g l e d s t a t e ．E n t a n g l e m e n t i s ∞i m o o r t a n t r e s o u

7、r c ei a q u a n t u m i n f o r m a t i o n ．T h e i d e a l c a s e i n w h i c h q u a l a u m c o m p u t a t i o n a n d q u a n t u m c o m m t m i e a t i o n a ∞p u t i n t ou s e i st o f i n d a na a t a n g l

8、e m e n tt “ C S O t l 啦ei n s o l i ds y s t e m a t a f i n i t et e m p e r a t u r e ．1 1 圮t t e i s e n b e r gm o d e l i sa s i m p l eb u t r e a l i s t i cn n d e x t e n s i v e l y s t u d i e d s o l i d - s

9、 t a r es y s t e m ．I n t h i s t h e s i s ．w e s t u a yt h ep r o p e a ' t i e s o ft h e n m le n t a n g l e m e n to f s o m es p i n m o d e l s ．F i r s t l y , w eg t l l d yt h et h e r m a l a l t a n g

10、l e m e n to f a t w o - q u b i ta n i s o t r o p i eH e i s e n b e r gX Y Z c h a i nw i t h a ni n h o m o g e n e o u s m a g n e t i cf i e l d ．W e f i n dt h a tt h e c a n o n i c a l - c n 剮強n b l ct h e r m a

11、 l s t a t e C a l lb c e m a n g l , ，d n o t o n l y i n t w o d i s t i n c t t e m p e r a t u r e r l ：g i O l l S ．b u t a l s o i n t w od i s t i n c tm a g n e t i c - f i e l dl - c g i o l l J ，1 1 1 0m a t t

12、e rw h e t h e r t h e m a g n e t i c f i e l d i sh o m o g e n e o u s o l r n o t ．A n d i t i sa d v a n t a g e t oo b t a i ns t r o n g e re n t a n g l e m e n tb yi n c r e a s i n gt h e i n h o m o g e n e i

13、t y 口f o r a p a r t i c u l a rf i x e d 且S e c o n d l y , w e i n v e s t i g a t et l a e p a i r w i s et h e r m a le n t a n g l e m e n ti nn - q u b i tl - I e i s e n b e r gX Xc h a i n w i t ha u n i f o r m

14、m a g n e t i c f i e l d ．W ef i n dt h a tt h en e a r e s t - n e i g h b o re r t t a n g l e m e n td r o p s t oa c l i p a t t h ep o i n t o f B - - O a s l o n ga st h en u m b e r ni s 砒a n d t h e n ∞{ 嘻a r 鰍p

15、 a r i w i s ee n t a n g l e m e n t l l p p C a l “ s y m m e t r i c ．a(chǎn) l l y a tt w o s i d e s o f B w h e n ne q u a l s4 ( O r6 ) ，w h i l ei t d o e s n ’ta p p e a r s y m m e t r i c a l l y w h e n ne q u a l

16、s 5 ．F i n a l l y , w es t u d yt h et h e r m a le n t a n g l e m e n tp r o p e r t i e s o f t h r e ec a s 韶o f f o u rq u b i t s i nat w o - d i m e n s i o n a l ^ 一五m o d e lb yc a l c u l a t i n g t h ep a i

17、r w i s e c o n c u l T e n c e ．I t i s f o u n dt h a tt h ec r i t i c a lt e m p c r a t t t r ea tw h i c h t h ee n t a n g l e m e n t v a n i s h e sa l m o s t d e c r e a s e s w i t ht h em c r e a s e o ft h

18、ef r u s t r a t i o np a r a m e t e rt t , a n dt h e m a x i m a l l y e n t a n g l e ds t a t e sC a l lb e g e n e r a t e d i nt h et h i r dc a s eb y c h o o s i n g t h e p r o p e rf r u s t r a t i o n p a r