固态电子关联系统中量子纠缠消相干及其应用开题报告

 2022-03-23 19:39:20

1. 研究目的与意义

量子纠缠是量子信息和量子计算中重要的物理资源;度量量子纠缠和分布、解释其物理特性及动力学行为,一直是当前国际和国内研究热点之一。

在本论文中,我们回顾和介绍在量子信息理论中常用的几种量子纠缠判据,其中有些可以用来间接地从实验角度上度量量子纠缠;重点介绍几种有效的多体量子纠缠判据,简单引入多体量子纠缠态的分类。

2. 研究内容和预期目标

(1)以简单自旋-玻色量子系统为例,考虑多个近独立开放系统(如:3个开放自旋系统),定量计算出自旋量子态的含时演化;(2)改变系统与环境相互作用特性,定量计算这些物理特性对多体量子纠缠的影响,从而得到多体量子纠缠消相干特性。

(3)提出一种基于开放多体量子纠缠的网络通信方案,并给出传输效率。

(4)完成主要研究内容的推导部分和计算部分,整理所有图表,完成论文。

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3. 研究的方法与步骤

我们以固态电子关联系统为研究对象,借助自旋-玻色量子系统模型,重点讨论开放系统的环境量子化特性,研究固态多体量子纠缠在量子化结构环境影响下的演化特性,讨论多体纠缠消相干过程。

在此基础上,介绍一种基于开放多体量子纠缠的量子网络通讯模式。

4. 参考文献

[1] B. Bellomo, R. Lo Franco, and G. Compagno,Non-Markovian Effects on the Dynamics of Entanglement, PRL 99, 160502 (2007); [2] A. Acn, D. Bru, M. Lewenstein, and A. Sanpera,Classification of Mixed Three-Qubit States, PRL, VOLUME 87, NUMBER 4, 040401(2001);[3]Hai-Bin Liu, Jun-Hong An,Chong Chen, Qing-Jun Tong, Hong-Gang Luo, and C. H. Oh,Anomalous decoherence in a dissipative two-level system,PHYSICAL REVIEW A 87, 052139 (2013);[4]Rafael Chaves and LuizDavidovich,Robustness of entanglement as a resource, PHYSICAL REVIEW A 82, 052308 (2010);[5] Yaakov S. Weinstein,Tripartite entanglement witnesses and entanglement sudden death, PHYSICAL REVIEW A 79, 012318 (2009);[6] Shi-Biao Zheng,Splitting quantum information via W states, PHYSICAL REVIEW A 74, 054303 (2006);[7]Chen Wang and Qing-Hu Chen,Exact dynamics of quantum correlations of two qubits coupled to bosonic baths, New Journal of Physics 15 (2013) 103020

5. 计划与进度安排

2022-2022 第二学期:一,第1周到第3周:在指导老师帮助下,针对论文中主要研究内容,列出研究要点,逐次解决,每周汇报研究进展,及时与老师沟通。

当前阶段研究目标是:(1)了解多体量子纠缠度量方法和多体量子纠缠态的分类;(2)掌握spin-boson"模型的理论计算方法。

二,第5周到第9周:当前阶段研究目标是:(1)以简单自旋-玻色量子系统为例,考虑多个近独立开放系统(如:3个开放自旋系统),定量计算出自旋量子态的含时演化;(2)改变系统与环境相互作用特性,定量计算这些物理特性对多体量子纠缠的影响,从而得到多体量子纠缠消相干特性。

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