导读:本文包含了量子退相干论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:量子,动力学,黑磷,密度,质心,判据,量子力学。
量子退相干论文文献综述
胡平辉[1](2018)在《探析量子纠缠的可分性判据和量子退相干的研究》一文中研究指出随着社会的不断发展,我国的社会经济及科学技术都有了很大的进步,社会信息化的进程最为明显。同时,由于经济需求的日益增长,促使我国在更多行业应用高新科技技术,以提高行业效率及效益。当今社会,各种高新科技技术不断衍生和进步,对量子力学的研究也越来越成熟。本文就量子纠缠的可分性判据和量子退相干的研究进行分析,简述了量子力学的背景和现状,简单描述在量子纠缠和量子退相干在量子力学研究中的作用和优点。(本文来源于《科技风》期刊2018年32期)
蔡祥吉[2](2018)在《非平衡环境中量子退相干动力学》一文中研究指出自20世纪之初量子力学建立以来,人们对微观现象的认识和理解发生了巨大改变,这在自然科学史发展中是前所未闻的。而在量子力学建立之初,开放量子系统的问题便一直存在,也一直困扰着理论和实验研究工作者。一般来说,任何量子系统都是开放的,它总要和周围环境发生相互作用,从而导致系统在动力学演化过程中量子相干性丢失。怎样保持量子系统的相干性、如何抑制和控制退相干一直以来都是理论和实验工作者的研究重点。与封闭系统不同的是,开放量子系统动力学不再遵循时间幺正演化。很长一段时间以来,人们通常在Markov近似下采用Lindblad形式的主方程来描述开放量子系统动力学演化。近年来,随着科学实验技术的进步,人们已经能够在不同时间尺度、长度尺度和能量范围内观测和控制开放量子系统。开放量子系统非马尔科夫动力学的研究也日益引起人们广泛关注。然而,要想精确求解非马尔科夫量子动力学是非常困难的,目前理论研究者基于不同方法仅仅推导出几个模型的精确解。量子速度极限表征量子系统从一个初始量子态演化到一个可区分态所用最短时间的下界。研究开放量子系统演化速度极限对于理解怎样量化和控制量子相干性以及保护系统量子信息免除环境噪声诱导退相干的影响都具有重要的研究意义和潜在的应用价值。对于满足幺正动力学演化的孤立量子系统,Mandelstam和Tamm(MT)建立了基于系统能量方差的MT型界限,Margolus和Levitin(ML)建立了基于系统能量平均值的ML型界限。近年来,基于不同量子态几何度量,理论工作者也推导出了描述开放量子系统非幺正动力学演化的广义MT和ML型量子速度极限界限。量子速度极限时间和驱动时间的比值表征系统动力学演化加速的潜力。当比值等于1,系统演化不具备加速潜力;而对于小于1的情况,比值越小,表明系统演化加速潜力越大。对开放量子系统量子速度极限机理的探究引起理论研究者广泛关注,怎样实现量子系统动力学演化加速也同样引起了实验研究者的兴趣。当前对开放量子系统退相干动力学的理论研究中,一般都认为与系统相互作用的环境具有无限多不可控自由度。简单起见,人们大都假定环境处于平衡状态,环境噪声满足平稳和Markov统计特性。环境噪声的这种平稳和Markov统计特征也与当时很多情况下的实验观测结果一致。然而,随着实验技术的进步和实验测量精度的提高,人们发现在很多实际情况中,环境并不处于平衡状态,环境的非平衡特性对系统动力学演化的作用变得越来越显着。比如,发生在物理和生物系统中的一些瞬变和超快动力学过程,由系统和环境相互作用诱导的环境初始非平衡态不能很快地恢复到平衡。另一方面,量子系统可能和多个环境相互作用,这时各个子环境之间的相互作用在量子系统动力学演化过程中起到重要作用。在这些情况下,采用平稳和Markov统计特性平衡环境的假定就显得不够精确。因此,我们需要采用非平稳统计来描述环境的非平衡特征并需要充分考虑环境噪声的记忆效应。环境效应对系统的影响主要分为两个方面:一是系统量子态跃迁的耗散过程,二是系统位相相干性丢失的纯退相过程。理论研究者已经深入地研究了平衡环境中量子系统能量耗散过程中的动力学演化加速。而且实验研究者也已经在实验上通过控制环境实现了辅助量子系统动力学演化加速。此外,理论研究者也研究了量子速度极限和量子纠缠以及非马尔科夫度之间的关系。理论研究表明,对于封闭的复合量子系统,子系统之间的纠缠作用可以实现动力学演化加速;对于开放量子系统,长时间演化极限下,动力学的非马尔科夫性是系统量子演化加速的唯一条件,而在有限的驱动时间下,系统演化的非马尔科夫性是动力学加速的必要不充分条件。然而,纯退相过程以及非平衡环境中的动力学演化加速的机理仍然不明确。对于满足幺正动力学演化的封闭量子系统,演化加速与系统的能量紧密相关;而对于满足非幺正演化的开放量子系统,动力学加速却不再依赖于系统的能量,这也是我们困惑的地方。因此,我们认为当前对开放量子系统动力学演化加速的机理还没有完全阐释明白。基于此,我们需要详细地讨论许多重要的问题:环境的非平衡特性怎样影响量子系统的动力学退相干和环境的相干反作用;环境的记忆效应对系统的退相干动力学以及动力学的非马尔科夫性又有怎样的影响;怎样将开放量子系统演化速度极限和系统能量以及动力学退相干关联起来;非平衡环境中的量子演化加速的机理又是什么;怎样实现量子系统在非平衡环境中的动力学演化加速等。所以,在本篇论文中,我们将详细地研究和讨论这些相关问题。本论文分为六章,其内容安排如下:在第一章中,我们首先给出本论文研究背景和开放量子系统动力学研究进展。接下来,我们再简要地回顾一下非平衡环境中量子动力学研究现状和开放量子系统动力学演化加速研究进展。然后,我们简要地介绍本篇论文中要开展的理论研究工作。在第二章中,我们较为详尽地介绍开放量子系统的相关知识。基于经典概率论,我们先简要地介绍随机过程的一些基本知识。接下来,我们介绍两种开放量子系统的处理方式以及用投影算符方法推导出系统约化密度矩阵动力学演化的两类主方程:时间卷积和时间非卷积形式的量子主方程。最后,我们介绍开放量子系统动力学非马尔科夫性的一般量化方法。在第叁章和第四章中,我们分别建立两种获得精确量子动力学演化方程的方法来研究非平衡环境中开放量子系统动力学问题:封闭动力学方程和广义随机刘维尔方程。然后我们详细讨论非平衡环境对系统量子退相干动力学的影响。在第五章中,我们基于迹距离建立了度量开放量子系统演化速度极限的理论,并将量子演化速度极限与动力学幺正演化相关的系统能量和非幺正演化相关的退相干动力学紧密关联起来。接下来,我们研究并阐述了非平衡环境中量子系统演化加速的机理。在本篇论文的第六章,我们对前面几章的理论工作进行了总结,并对下一步工作进行了展望。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-20)
魏雅清,龙闰[3](2017)在《单层黑磷薄膜材料中声子诱导的量子退相干过程的温度效应》一文中研究指出量子相干时间短有利于延长激发态寿命,可以降低非辐射电子-空穴复合,这对提高太阳能电池光电转换效率大有裨益。电子与声子的相互作用破坏电子态间的量子相干性,而温度高低影响了原子核运动的快慢,进而影响电声相互作用强弱和量子退相干过程的快慢。基于这点,本文利用从头算分子动力学模拟了不同温度下单层黑磷薄膜的最低激发态和基态间的量子退相干过程。计算得到室温时退相干时间为4.5fs,对应的荧光线宽为151 meV,与实验值十分吻合。在50K时,原子运动变慢导致电声相互作用变弱,量子退相干过程变慢。计算表明在室温和低温时,电子自由度主要与频率为450cm-1的P-P伸缩振动耦合,促使了量子退相干的发生。本研究为深入探索黑磷材料的激发态动力学性质提供了有意义的知识准备。(本文来源于《第十叁届全国量子化学会议论文集——第四分会:生命、药物和材料量子化学》期刊2017-06-08)
张冰冰[4](2017)在《单轴扭曲模型中量子退相干对量子关联及稠密编码影响的研究》一文中研究指出随着科技进步,量子信息学在各分支都有了很好的发展,但是各个分支的前身也都是量子信息学。而这些分支领域中最突出的研究主要还是对量子纠缠的研究。纠缠作为量子信息所独特拥有的资源,在新兴又引人关注的量子信息学中起到不可估量的作用。而量子纠缠的应用,如量子稠密编码、量子隐形传态等方面的研究已经不仅在物理领域有了很好的发展,甚至在医疗、军事等领域得到很好的利用。因此人们在近几年中一直热衷于对于量子纠缠应用的研究。在量子信息时代初期,量子纠缠一直被认为是和量子关联等价的。它被人们认为是量子计算比经典计算更具有优越性的唯一因素。然而量子失协的提出,让人们认识到还有比量子纠缠更能反映系统量子性质的关联。从此以后量子失协的研究便成为一个热门主题。在研究者们对量子信息处理的过程中,往往设定量子系统处于封闭的状态,忽略了环境与系统的相互作用,即产生退相干效应。考虑研究结果的准确性以及为了减弱退相干对系统的影响,对退相干的研究显得极为迫切。基于以上原因,本文主要研究了单轴扭曲模型中内禀退相干对量子失协及量子稠密编码的影响。第一章简单回顾了量子信息的产生和发展,说明了本文的主要研究内容和章节安排。第二章介绍了量子关联中量子纠缠的定义、度量方法以及应用,在应用中主要介绍了量子稠密编码的相关理论,还给出了用量子失协表征量子关联性的一般方法。第叁章讨论了考虑内禀退相干作用,单轴扭曲模型中量子失协的特性。运用控制变量法,分别研究了在不同初态下,自旋压缩参数、外磁场强度对系统量子失协(QD)特性的影响。研究结果表明:随着时间的增大,QD有明显的减小,即内禀退相干作用减弱系统的关联;QD在时间趋于无穷大或者达到一定的值时,将会到达稳定的值(SQD),即内禀退相干并不能永远减弱量子失协。此外,QD和SQD的值还受到初态的纯度、自旋压缩参数、外磁场强度的影响。具体的,为了提高稳定的量子失协,可以通过增加初态的纯度来削弱退相干作用对系统的影响。第四章讨论了在单轴扭曲模型中,考虑退相干作用,体系量子稠密编码的实现。研究了在不同初态下(贝尔态和Werner态),各个参数(退相干因子、初态的纯度、自旋压缩参量以及外磁场强度)对量子稠密编码信道容量χ的影响。结果显示:随着时间的增加,χ从最大值开始迅速减小,之后经历一个振荡的过程,并且振荡逐渐减弱(振荡的振幅逐渐减小),最后当时间增加到一定的值后,量子稠密编码信道容量χ逐渐趋于稳定的值,即内禀退相干只在有限的时间内对体系的量子稠密编码信道容量有减弱的影响,并且对系统稠密编码的影响力度逐渐减小,直至完全不影响信道容量。此外,通过调节各个参数(增大自旋压缩参数Μ,或者减小外磁场强度Ω和内禀退相干率γ)可以得到有效的、甚至是最优的稠密编码,如在贝尔态下,调节参数,在适当的范围内,使自旋压缩参数μ相对于外磁场强度Ω足够大,就有可能使χ = 2,即获得最优的稠密编码。值得注意的是,贝尔态下可以实现有效的甚至是最优的稠密编码,但是Werner态对于实现有效的稠密编码并不是完全可行的。(本文来源于《山西师范大学》期刊2017-05-18)
姜文英[5](2015)在《原子与腔场相互作用体系的量子退相干研究》一文中研究指出量子力学是20世纪科学发展过程中最重要的理论之一。随着量子计算和量子信息学等众多以量子力学为基础的全新领域地兴起,量子理论在推动现代社会进步过程中展现出了愈发重要的作用。利用量子理论来研究并设计量子器件,进而构造量子仪器及机械已经成为现今无论是理论基础还是实验应用方面的重要研究方向。由于原子与腔场相互作用体系的高品质、易于制备等特性使其成为实现这些研究的一个重要平台,基于其良好特性进行高精度的量子度量成为近年来的研究新热点。实现精密量子测量的一个关键技术问题是如何控制腔场相互作用体系中的量子退相干--这是量子力学区别于经典力学的一个根本特性。然而,当量子系统与外界环境相互作用时,却不可避免地会导致系统的量子退相干。另外,研究量子退相干问题对于人们更好的理解经典世界和量子世界的过渡,有重要意义。本文通过开展一系列原子与腔场相互作用体系的量子退相干方面的探索性研究,为有关量子仪器及机械的基础理论提供了研究依据,并介绍这些理论在以量子度量学为代表的精密测量领域的重要应用。本文共分八章,主要研究工作如下:第一章和第二章:简要介绍了本研究课题的背景及其现状,回顾了量子退相干、压缩态、准模理论的研究历史,介绍了密度算符、退相干、辐射场量子化、压缩态以及自发辐射等概念和原理。第叁章:根据环境诱导退相干的理论,研究了一个原子与一个处于压缩真空态的单模光场相互作用时,原子与光场之间的耦合所导致的原子空间退相干问题。研究表明,当腔场中存在一个运动的原子时,腔场与原子内部能态的耦合会诱导原子自发辐射,使得原子质心运动发生退相干,并以此揭示了退相干因子对量子仪器模拟一些物理现象的影响。第四章:研究原子的空间退相干因子,分析腔场的压缩系数对原子空间相干性的影响,研究单个二能级原子与真空电磁场相互作用对原子质心运动量子退相干的影响,并分析了原子跃迁和原子自发辐射对质心运动相干性的影响,发现了一些新量子现象。结果表明,原子的自发辐射导致了原子空间自由度与真空场之间产生了量子纠缠,破坏原子质心运动的相干性。从而对如何调节量子器件参数来保证其可靠性提出了一些新的理论依据。第五章:研究一个二能级原子置于一个一维耗散腔时,原子的动力学耗散。计算得到腔中原子的动态衰减率,并讨论了原子与腔模式之间的失谐量和腔的尺寸对原子衰减率的影响,得到了一些新的基于准模理论的结果。原子和场模式之间的失谐量不同时,原子衰减率不同。失谐量越大,原子衰减率越小。并且腔的尺寸也影响原子的衰减率,随着腔的长度增大,原子衰减率越小。原子与腔场相互作用体系的量子退相干研究第六章:研究机械振子对置入耦合系统中的原子状态产生的影响。考虑了在机械振子耦合光腔中原子退相干的问题。结果表明,整个系统若不存在耗散,且无外驱动情况下,原子不存在退相干,机械振子的振动状态只会改变原子相干性的演化周期;当系统存在耗散时,并且系统与驱动场非共振情况下,外场和机械振子的振动状态不会减缓原子的退相干。由此可见,机械振子与耗散扮演角色之间的区别和联系能够揭示一些重要的物理现象。第七章:介绍原子与腔场相互作用体系在以量子度量学为代表的精密测量领域的应用。第八章:本文的总结与展望。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2015-12-01)
赵文垒,王建忠,豆福全[6](2012)在《混沌微扰导致的量子退相干》一文中研究指出研究了无限深势阱内两个粒子的耦合导致的量子退相干和量子行为趋近于经典混沌运动的过程.当一个粒子的质量减小时,它对另外一个粒子经典混沌扩散的影响逐渐减小.强混沌机理使得轻粒子的作用类似于噪声,从而有效得抑制另外一个粒子的量子相干性.轻粒子的退相干效应随着有效普朗克常数的减小逐渐增强.在这个过程中,另外一个粒子的量子扩散从动力学局域化行为逐渐过渡到经典极限.当有效普朗克常数足够小时,它的量子扩散与经典混沌扩散相符合.该粒子的线性墒随时间演化迅速趋近于饱和值,并且饱和值随着有效普朗克常数减小以指数函数形式从零趋近于1.(本文来源于《物理学报》期刊2012年24期)
张玥,王磊,姜文英,郑丽,潘淑梅[7](2012)在《2个原子与2个耗散腔场量子体系中的量子退相干》一文中研究指出应用J-C模型与相互作绘景中的密度算符理论,研究了2个相互纠缠的理想腔体中2个二能级Rydberg原子与2个纠缠耗散腔场单光子共振相互作用过程中的量子退相干,得到了2个二能级原子的退相干因子.通过对数值计算,讨论了耗散系数和原子-光场相互作用耦合系数对原子态的量子相干性的演化特性的影响.结果表明,耗散系数和原子-光场相互作用强度不仅影响原子态的量子相干性的演化的振荡性,而且影响其演化的周期性.(本文来源于《东北师大学报(自然科学版)》期刊2012年03期)
王磊[8](2011)在《耗散体系下的量子退相干》一文中研究指出自从量子力学诞生一百多年以来,它的应用日益广泛,已经发展到物质领域研究的各个科目。然而,量子力学的基本理论依然处于不断的完善、发展中。在过去的十几年中,混沌与耗散、退相干之间的关系一直是人们研究的焦点。研究者们各自持有不同的观点。尽管科学家们已经在开放量子系统耗散领域的理论方面取得了很多进展,但总的来说,这些理论本身的许多基础问题,例如量子纠缠、量子退相干的本质问题并不是十分的完善,描述耗散系统状态的演化和解释实际现象仍然有一定不足之处。而量子退相干在量子测量过程中占有非常重要的意义,在现实的测量步骤中,难免会引入测量仪器,这就导致了系统与测量仪器相互作用,从而导致纠缠的产生。另一方面,在研究量子信息、量子计算等领域过程中,系统需要稳定的相干量子态,然而退相干是这些研究的障碍。因此,有必要深入研究耗散系统中的退相干问题。本文首先在第一章中介绍了量子力学中耗散的基础理论以及发展状况,第二章中介绍了耗散机制的模型下的几种研究方法,第叁章中计算了两个腔场和一个原子组成的耗散体系中腔场间的相对熵。第四章中计算了两个原子、两个腔场系统中原子之间的退相干因子,讨论了退相干现象。最后总结了以上内容并对将来的工作进行了展望。(本文来源于《东北师范大学》期刊2011-06-01)
李响[9](2011)在《耗散腔场中激子的量子退相干》一文中研究指出量子力学是20世纪科学发展过程中最深刻,最有成就的理论之一,量子迭加原理是量子力学最基本的原理之一,而量子的相干性是量子力学与经典力学最本质的差别理想的相干迭加态只能存在于不受外界干扰的量子世界,然而,一个真实的量子系统是不能完全脱离周围环境而独立存在的,它通常与外部世界耦合的,量子系统与外界的相互作用就会导致量子退相干,从而影响量子信息的储存和写入,成为量子信息科学发展的重要障碍,因此,研究量子退相干的机制原理,找出有效克制量子退相干的方法是十分必要的.本文首先介绍了量子退相干的概念,量子退相干的密度矩阵表示以及在宏观极限和经典极限下量子退相干的动力学模型,并回顾了量子退相干研究的最近理论进展和实验进展.本文在文献[18]的基础上,计算了非旋转波近似下准模腔场中激子的退相干性,给出退相干因子与时间、激子初态的之间的关系(本文来源于《东北师范大学》期刊2011-05-01)
范抗抗[10](2011)在《量子纠缠的可分性判据和量子退相干的研究》一文中研究指出量子纠缠是一种非常奇妙的现象,被认为是量子力学中最典型的非经典现象。从测量角度来看,量子纠缠表现为:对一个子系统的测量结果无法独立于对其它子系统的测量参数。纠缠理论尽力去解决叁个基本问题:(1)如何在理论上和实验上检测纠缠;(2)如何去控制纠缠退化;(3)如何去描述,控制和量化纠缠。本文主要的研究工作就是围绕纠缠检测和纠缠退相干展开的。量子纠缠理论的最基本问题是:判断给定量子态是否纠缠。随着量子力学理论和量子信息技术的发展,量子纠缠的可分性判据也被不断的被提出来。近年来,许多基于各种不确定关系的可分性判据。因此,本文的主要工作之一就是通过薛定谔-罗伯逊不确定关系推得可分性判据。基于段路明提出的类EPR算符,我们利用薛定谔-罗伯逊不确定关系替代海森堡不确定关系,结合柯西-施瓦兹不等式和二项式定理,通过对算符方差求和,得出了相对更强的可分性判据,然后再扩展到更一般的情况,也得到了类似的结论。量子系统的纠缠有诸多应用,但是量子退相干效应会导致纠缠度下降,甚至失去利用价值,所以,对量子退相干问题的定性、定量认识以及如何减小量子退相干现象给量子技术带来的负面影响具有重要意义。因此,本文的另一方面的工作就是利用T-C模型和线性熵研究原子与场间的纠缠演化和量子退相干的变化规律。我们通过线性熵讨论了两原子与光场之间的纠缠演化特性,利用线性熵求退相干时间尺度的的方法讨论了量子退相干时间,得出原子的初始状态以及光场所处状态分别对原子与场间的纠缠演化特性和退相干时间的影响。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2011-04-21)
量子退相干论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
自20世纪之初量子力学建立以来,人们对微观现象的认识和理解发生了巨大改变,这在自然科学史发展中是前所未闻的。而在量子力学建立之初,开放量子系统的问题便一直存在,也一直困扰着理论和实验研究工作者。一般来说,任何量子系统都是开放的,它总要和周围环境发生相互作用,从而导致系统在动力学演化过程中量子相干性丢失。怎样保持量子系统的相干性、如何抑制和控制退相干一直以来都是理论和实验工作者的研究重点。与封闭系统不同的是,开放量子系统动力学不再遵循时间幺正演化。很长一段时间以来,人们通常在Markov近似下采用Lindblad形式的主方程来描述开放量子系统动力学演化。近年来,随着科学实验技术的进步,人们已经能够在不同时间尺度、长度尺度和能量范围内观测和控制开放量子系统。开放量子系统非马尔科夫动力学的研究也日益引起人们广泛关注。然而,要想精确求解非马尔科夫量子动力学是非常困难的,目前理论研究者基于不同方法仅仅推导出几个模型的精确解。量子速度极限表征量子系统从一个初始量子态演化到一个可区分态所用最短时间的下界。研究开放量子系统演化速度极限对于理解怎样量化和控制量子相干性以及保护系统量子信息免除环境噪声诱导退相干的影响都具有重要的研究意义和潜在的应用价值。对于满足幺正动力学演化的孤立量子系统,Mandelstam和Tamm(MT)建立了基于系统能量方差的MT型界限,Margolus和Levitin(ML)建立了基于系统能量平均值的ML型界限。近年来,基于不同量子态几何度量,理论工作者也推导出了描述开放量子系统非幺正动力学演化的广义MT和ML型量子速度极限界限。量子速度极限时间和驱动时间的比值表征系统动力学演化加速的潜力。当比值等于1,系统演化不具备加速潜力;而对于小于1的情况,比值越小,表明系统演化加速潜力越大。对开放量子系统量子速度极限机理的探究引起理论研究者广泛关注,怎样实现量子系统动力学演化加速也同样引起了实验研究者的兴趣。当前对开放量子系统退相干动力学的理论研究中,一般都认为与系统相互作用的环境具有无限多不可控自由度。简单起见,人们大都假定环境处于平衡状态,环境噪声满足平稳和Markov统计特性。环境噪声的这种平稳和Markov统计特征也与当时很多情况下的实验观测结果一致。然而,随着实验技术的进步和实验测量精度的提高,人们发现在很多实际情况中,环境并不处于平衡状态,环境的非平衡特性对系统动力学演化的作用变得越来越显着。比如,发生在物理和生物系统中的一些瞬变和超快动力学过程,由系统和环境相互作用诱导的环境初始非平衡态不能很快地恢复到平衡。另一方面,量子系统可能和多个环境相互作用,这时各个子环境之间的相互作用在量子系统动力学演化过程中起到重要作用。在这些情况下,采用平稳和Markov统计特性平衡环境的假定就显得不够精确。因此,我们需要采用非平稳统计来描述环境的非平衡特征并需要充分考虑环境噪声的记忆效应。环境效应对系统的影响主要分为两个方面:一是系统量子态跃迁的耗散过程,二是系统位相相干性丢失的纯退相过程。理论研究者已经深入地研究了平衡环境中量子系统能量耗散过程中的动力学演化加速。而且实验研究者也已经在实验上通过控制环境实现了辅助量子系统动力学演化加速。此外,理论研究者也研究了量子速度极限和量子纠缠以及非马尔科夫度之间的关系。理论研究表明,对于封闭的复合量子系统,子系统之间的纠缠作用可以实现动力学演化加速;对于开放量子系统,长时间演化极限下,动力学的非马尔科夫性是系统量子演化加速的唯一条件,而在有限的驱动时间下,系统演化的非马尔科夫性是动力学加速的必要不充分条件。然而,纯退相过程以及非平衡环境中的动力学演化加速的机理仍然不明确。对于满足幺正动力学演化的封闭量子系统,演化加速与系统的能量紧密相关;而对于满足非幺正演化的开放量子系统,动力学加速却不再依赖于系统的能量,这也是我们困惑的地方。因此,我们认为当前对开放量子系统动力学演化加速的机理还没有完全阐释明白。基于此,我们需要详细地讨论许多重要的问题:环境的非平衡特性怎样影响量子系统的动力学退相干和环境的相干反作用;环境的记忆效应对系统的退相干动力学以及动力学的非马尔科夫性又有怎样的影响;怎样将开放量子系统演化速度极限和系统能量以及动力学退相干关联起来;非平衡环境中的量子演化加速的机理又是什么;怎样实现量子系统在非平衡环境中的动力学演化加速等。所以,在本篇论文中,我们将详细地研究和讨论这些相关问题。本论文分为六章,其内容安排如下:在第一章中,我们首先给出本论文研究背景和开放量子系统动力学研究进展。接下来,我们再简要地回顾一下非平衡环境中量子动力学研究现状和开放量子系统动力学演化加速研究进展。然后,我们简要地介绍本篇论文中要开展的理论研究工作。在第二章中,我们较为详尽地介绍开放量子系统的相关知识。基于经典概率论,我们先简要地介绍随机过程的一些基本知识。接下来,我们介绍两种开放量子系统的处理方式以及用投影算符方法推导出系统约化密度矩阵动力学演化的两类主方程:时间卷积和时间非卷积形式的量子主方程。最后,我们介绍开放量子系统动力学非马尔科夫性的一般量化方法。在第叁章和第四章中,我们分别建立两种获得精确量子动力学演化方程的方法来研究非平衡环境中开放量子系统动力学问题:封闭动力学方程和广义随机刘维尔方程。然后我们详细讨论非平衡环境对系统量子退相干动力学的影响。在第五章中,我们基于迹距离建立了度量开放量子系统演化速度极限的理论,并将量子演化速度极限与动力学幺正演化相关的系统能量和非幺正演化相关的退相干动力学紧密关联起来。接下来,我们研究并阐述了非平衡环境中量子系统演化加速的机理。在本篇论文的第六章,我们对前面几章的理论工作进行了总结,并对下一步工作进行了展望。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
量子退相干论文参考文献
[1].胡平辉.探析量子纠缠的可分性判据和量子退相干的研究[J].科技风.2018
[2].蔡祥吉.非平衡环境中量子退相干动力学[D].山东大学.2018
[3].魏雅清,龙闰.单层黑磷薄膜材料中声子诱导的量子退相干过程的温度效应[C].第十叁届全国量子化学会议论文集——第四分会:生命、药物和材料量子化学.2017
[4].张冰冰.单轴扭曲模型中量子退相干对量子关联及稠密编码影响的研究[D].山西师范大学.2017
[5].姜文英.原子与腔场相互作用体系的量子退相干研究[D].南京航空航天大学.2015
[6].赵文垒,王建忠,豆福全.混沌微扰导致的量子退相干[J].物理学报.2012
[7].张玥,王磊,姜文英,郑丽,潘淑梅.2个原子与2个耗散腔场量子体系中的量子退相干[J].东北师大学报(自然科学版).2012
[8].王磊.耗散体系下的量子退相干[D].东北师范大学.2011
[9].李响.耗散腔场中激子的量子退相干[D].东北师范大学.2011
[10].范抗抗.量子纠缠的可分性判据和量子退相干的研究[D].兰州理工大学.2011