导读:本文包含了量子多体系统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,张量,体系,拓扑,不确定性,信息,称多。
量子多体系统论文文献综述
劳毅慧,潘义前[1](2019)在《双体系统中保持von Neumann熵的量子信道的结构》一文中研究指出设H_m是维数为m的复希尔伯特空间,S(H■_mH_n)是作用在复双体希尔伯特空间H■_mH_n上的所有量子态的全体,S_(sep)(H■_mH_n)是所有可分量子态做成的S(H■_mH_n)的凸子集,■:S(H■_mH_n)→S(H■_mH_n)是量子信道且■(S_(sep)(H■_mH_n))=S_(sep)(H■_mH_n),那么■保持von Neumann熵S(tρ+(1-t)σ)=S(t■(ρ)+(1-t)■(σ)),■t∈[0,1],■ρ,σ∈S_(sep)(H■_mH_n)当且仅当在H_m,H_n上分别存在酉算子或共轭酉算子■,■,使得■(ρ)=(■)ρ(■)~*,■ρ∈S_(sep)(H■_mH_n).(本文来源于《西南师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年06期)
章利[2](2019)在《相对论多体系统中加速钟的量子时钟同步》一文中研究指出相对论量子信息这一新兴领域融合了广义相对论、量子信息、量子光学和量子力学等多门学科。它完善发展了现存的量子信息方案,并成为了解决量子信息任务到和黑洞物理等问题的有用手段,让我们对一般物理宇宙有了更深的理解。本文对多体量子纠缠、量子时钟同步等问题进行了较为系统的研究,主要完成了以下几个方面的工作:本文研究了加速框架下的多体Unruh-DeWitt探测器模型。每一个Unruh-DeWitt探测器是由一两能级非相互作用原子构成。我们考虑了如果以一种对称形式的多体态-Z态作为初态时,整个多体系统纠缠量子态的演化。所选择的Z态是假设n体系统中有k个量子比特处于激发态,n-k个量子比特处于基态,其中k可以取1到n之间的任一整数值。这相比于另一种对称形式的多体态-W态,即一个量子比特处于激发态而剩余量子比特处于基态,更具有普遍性。之后,我们首次求解出了在任一原子进行加速运动并与周围邻域场发生耦合后多体量子系统的末态。结合量子精密测量,我们还估测了加速多体系统中Unruh温度以及原子与场相互作用参数。结果表明:a)多体系统中总原子数n越多且受激发原子数k越少,Unruh温度的估测精度就越高。这也就是说,估测Unruh温度时,我们使用多体系统会优于两体系统,使用W型初态会优于Z型初态;b)为了在估测原子与场相互作用参数时获得更高的估测精度,多体系统所拥有的总原子数n越少和受激发原子数k越多越好。本文还研究了多体系统中加速原子钟的时钟同步问题。由于其中任一探测器经历了加速运动,剩余探测器处于静止状态,我们考虑了在相对论效应造成加速钟时间延缓之后,加速钟与剩余静止钟的时钟同步问题。我们利用一组对偶测量基率先对我们所选定的静止钟,也就是标准钟进行测量,再利用这组对偶测量基对加速钟,也就是需要同步的钟进行测量,最后得到了一个含有两钟时差信息的可见度。通过这个可观测的可见度,我们求出两钟之间的时差,就可根据时差对加速钟进行相应的时钟同步。我们还分析了在整个时钟同步方案中,系统不同初态和加速运动对可见度的影响。结果表明:a)加速运动和原子与标量场之间的相互作用都会降低测量得到的可见度;b)加速钟和标准钟之间的纠缠促进了量子时钟同步的可调节精度;c)在其他情况一致下,两体系统总是比多体系统的时钟同步可调节精度要高。最后,我们利用量子Fisher信息对多体量子时钟同步中的时差信息进行估测。我们发现:a)在确定大小尺寸的多体系统中,我们可以通过选择合适的受激发原子数k来提高估测时差信息的精度,且这一结果刚好与我们利用可见度振幅算出来的最优结果一致;b)当加速原子的加速度a→1和相互作用参数ν→0.1时,两者均使得时差的精度急剧下降。(本文来源于《湖南师范大学》期刊2019-06-01)
李新平[3](2018)在《周期性驱动量子多体系统拓扑性质的研究》一文中研究指出过去几十年来,人们对凝聚态系统中的拓扑相进行了广泛的研究,对拓扑相的研究包括拓扑绝缘体,拓扑超导体等诸多量子多体系统,这些研究大多集中在静态的量子系统中,随着对拓扑材料的深入研究,促使人们去发现和构造新的拓扑相系统.人们发现,周期性外场驱动的拓扑量子系统可以得到比静态系统更加丰富的性质,甚至可以把非拓扑性的材料变得具有拓扑性,因此,周期性驱动成为了控制拓扑量子系统的重要方法.在周期性驱动量子系统中主要应用Floquet理论,已有研究提出了各种Floquet系统的新奇相,包括Floquet拓扑绝缘体,Floquet拓扑超导体以及Floquet外尔半金属.基于以上的研究背景,本论文重点研究了周期性驱动的拓扑多体系统,包括周期性外场驱动下的Chern数绝缘体和具有长程序相互作用的一维p-波超导体的拓扑性质.1.研究了周期性δ—函数kicking驱动对二维Qi-Wu-Zhang(QWZ)Chern绝缘体拓扑性质的影响,给出了驱动量子系统的精确求解,结果表明,通过对系统施加周期性kicking,可以得到格点间的有效的长程序跃迁,在有效哈密顿量中产生了多个Dirac锥,通过对控制参数的调节,可以得到一个丰富的拓扑相图,并且可以产生大Chern数的拓扑相.这些结果对Floquet拓扑相的进一步理解和应用是非常有用的,提供了一种控制拓扑量子系统的有效方法.2.研究了周期性驱动的具有第一近邻(nearest-neighbor)和第二近邻(next-nearest-neighbor)相互作用的Kitaev链模型,通过对化学势的两种周期性驱动,包括周期性余弦驱动场和周期性kicking驱动场,得到了驱动系统的有效哈密顿量,类似于未加驱动的静止系统中的哈密顿量,通过控制交流驱动场,得到丰富的拓扑相和拓扑相变,在实验上可以给出观测Majorana态的信号,可以根据Majorana态的时间演化方程来控制这些态,工作包含了不同频率范围内的驱动.通过δ—函数kicking驱动场,给出了这种驱动下量子系统的精确求解,通过控制δ-函数kicking驱动场的参数和第二近邻跃迁振幅,得到了丰富的拓扑相,得到了大量对的Majorana模,在边缘处产生的大量对Majorana模为实验上观测Majorana费米子的信号提供了有利平台.3.通过数值求解的方法研究了含有第一近邻和第二近邻耦合相互作用的Kitaev模型,通过驱动第一近邻和第二近邻超导对势能的振幅和相位,在链的两端得到了两种类型的边缘模,即传统边缘模和反常边缘模.通过数值计算Floquet演化算符,分析了驱动系统的边缘模,Floquet本征值和这些边缘态的傅里叶变换.这些结果为理解体态-边缘态对应关系和实验中探寻边缘模提供了参考.(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-09-04)
苏琳琳[4](2018)在《多体系统中量子纠缠的分布与多体纠缠单调性》一文中研究指出多体系统中的量子纠缠描述作为量子信息理论中的一个基本问题,近20年来一直受到人们的广泛关注。纠缠分布的单配性不等式是描述多体纠缠的一类典型工具。特别是基于形成纠缠的单配性不等式构造的多体纠缠指示子,可以用来探测所有的叁量子比特纠缠。然而,对于这类多体纠缠指示子的单调性研究还很不充分,即使是对于叁个量子比特系统,也还有一些悬而未决的问题。例如,在叁量子比特纯态中基于形成纠缠分布单配性的叁体纠缠指示子是否满足纠缠单调性质,在叁量子比特混合态中是否可以利用平均的剩余纠缠构造一个满足纠缠单调性质的多体纠缠指示子等等。另一方面,通过分析典型纠缠态在多体系统中的动力学性质和纠缠分布,也是研究多体系统中纠缠特性的一个重要方法。混合最大纠缠态是一类特殊的两体纠缠态,其每个纯态组分都是最大的两体纠缠纯态,可以利用混合最大纠缠态实现完美的量子隐形传态。已有的研究发现,两组分混合最大纠缠态在腔库耗散系统中会表现出纠缠突然死亡现象,这与Bell纠缠纯态的渐进型纠缠衰减行为不同。对于多组分的混合最大纠缠态,其动力学演化过程中是否存在纠缠突然死亡现象还不清楚,在多体系统中的纠缠分布是否满足单配性不等式也需要进一步地研究。论文的内容共分为叁章。第一章介绍了常用的两体纠缠度量方法以及最大纠缠态的纯态和混合态表示形式,对于多体系统,简述了纠缠分布的单配性不等式以及相应的多体纠缠指示子。在第二章中,研究了叁量子比特系统中基于形成纠缠分布的叁体纠缠指示子的纠缠单调性质。研究发现对于叁量子比特纯态系统,这类多体纠缠指示子不满足纠缠单调性质;进一步,对于叁量子比特混合态,基于平均剩余纠缠的多体纠缠指示子也不具有纠缠单调性质。在第叁章中,研究了叁组分混合最大纠缠态在多体腔库系统中的纠缠演化和纠缠分布。与两组分的情况相比较,解析的计算研究表明叁组分混合最大纠缠态的演化也存在纠缠突然死亡现象,不同类型不同概率的第叁个纠缠组分的加入可以影响光腔系统的纠缠突然死亡时间、改变混合最大纠缠态在腔库系统中的纠缠分布、并影响系统中多体纠缠指示子的量值大小。(本文来源于《河北师范大学》期刊2018-03-19)
张志君[5](2017)在《斜信息在量子多体系统中的应用》一文中研究指出Wigner和Yanase在从信息理论的角度来研究有关力学量度量理论时,他们首次提出了所谓的Wigner-Yanase斜信息理论,该理论自诞生以来,不断有专家和学者对其进行研究和讨论,研究发现它与量子信息学中的很多量子关联量产生了紧密的联系。因此本论文主要通过与斜信息紧密相关的量子关联量去研究和表征安德森局域化、量子临界性以及因子分解现象。我们基于Wigner-Yanase斜信息理论,在各种一维单粒子系统的波函数中探究量子不确定性的性质。对于幂率函数和Aubry-André模型的本征函数来说,电子的局域化性质是明确定义的。关于这些局域化性质,我们发现量子不确定性分别在退局域态下相对较小,而在局域态下相对较大。在局域化转变点的附近,量子不确定性的一阶导数展现出奇异的行为。所有这些特征可以看作是从退局域态相位转变到局域态相位的显着特征。根据这个准则,我们还研究了具有长程相关势能的一维无序系统中的量子不确定性。结果表明,在有限系统中,平均频谱量子不确定性的一阶导数在某一相关的指数m?处获得最小值并且在m?附近具有完美的有限尺寸的标度行为。对于无限系统来说,通过外推m?,获得阈值1.56 0.02c??,因此,针对长程相关势能模型中的局域化特性,我们给出一个新的观点并且对于局域化特性的差异做出一致性的解释。这些结果表明,对于这些模型的局域化转变,量子不确定性能够为我们提供一个新度量。另一方面,在一个确定温度下,我们根据基于Wigner-Yanase斜信息理论的量子相干性来研究的各向异性XY链模型下临界性。基于哈密顿量的精确解,量子相干是由最近自旋链对包含的密度矩阵?简化得来的。在足够低的温度下,量子相干的一阶导数在临界点附近是非分析的。在有限低温下的标度行为和普遍性都是被数值验证的。特别的,量子相干还可以检测在足够低的温度模型下的因子分解现象,我们也发现在长程自旋对中的量子相干依旧可以表征量子临界和因子分解现象。我们的结果表明,量子相干能作为一种在这样的模型中的量子临界的有效的指标并阐明了量子相变和有限低温下的量子信息理论之间的关系。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2017-10-26)
刘耘婧,陈斌斌,李伟[6](2017)在《有限温度量子多体系统与热态张量网络》一文中研究指出量子多体系统热力学性质的精确模拟在理论和实验方面都具有重要的价值。局域相互作用量子多体系统的热态满足互信息(mutual information)面积律,对于这样的系统,热态张量网络可以提供满足面积律的精确"波函数"拟设,提供了模拟有限温度系统的有力手段。文章介绍了关联格点模型在有限温度下的热态张量网络刻画及相关模拟方法。作者按照世界线热态张量网络和级数展开热态张量网络来分别介绍,并讨论了自由能极小变分原理与重正化群剪裁的优化原则。世界线框架内,人们发展了转移矩阵重正化群,基于纯化策略的有限温度密度矩阵重正化群,以及张量网络的线性重正化群等方法。在此基础上,介绍作者新近提出的级数展开热态张量网络方法,该方法受随机级数展开量子蒙特卡罗方法的启发,突破了世界线方法的局限,提高了有限温度计算重正化群模拟的精度标准,并且在计算阻挫量子自旋链模型时不会有负符号问题。此外,文章讨论了在两维格点系统上推广有限温度张量网络计算的进展和未来展望。(本文来源于《物理》期刊2017年07期)
刘文渊[7](2017)在《二维量子多体系统的张量网络态算法》一文中研究指出发展求解强关联系统的高效的数值方法是现代物理最为核心的任务之一。在强关联的相互作用体系中,由于传统微扰论不再适用,研究强关联系统的物理性质主要依靠数值求解办法,包括严格对角化方法,量子蒙特卡洛方法和密度矩阵重整化群方法。这些数值方法已被广泛应用于研究强关联系统,并且取得了巨大的成功。然而,上述方法都有其局限性:严格对角化方法会遇到所谓的"指数墙"问题;量子蒙特卡洛方法在处理费米子问题和阻挫磁性问题时会遇到符号问题;而密度矩阵重整化方法主要用于处理一维或准一维系统,难以处理更高维系统。因此,发展新的高效的数值方法仍然是解决强关联问题的当务之急。近些年来,人们开始以量子信息理论的视角看待问题,通过对量子纠缠的深入理解,一种基于量子纠缠的张量网络态(TNS)理论,包括矩阵乘积态(MPS)理论和投影纠缠对态(PEPS)理论逐渐建立起来。MPS和PEPS分别描述一维和二维系统时都满足纠缠熵的面积定律和尺寸一致性,已经被证明是研究强关联系统的强有力的工具。基于MPS表示,人们建立起了描述一维量子多体系统的完善的理论。对于二维系统,基于PEPS的相关算法还处于非常初级的阶段。由于PEPS本身的复杂性和计算能力的限制,其在实际应用中受到了很大限制。我们希望能够发展一种高效地算法,使得PEPS可以能够真正解决一些长期以来难以求解的问题。基于二维量子多体系统基态的张量网络态表示,本论文讲述了我们发展的求解二维量子多体系统基态的方法,主要内容包括两部分:第一部分着重讲述了如何用副本交换的分子动力学方法来解决用TNS求解多体问题时遇到的局域极小值问题。用TNS做为变分波函数求解多体系统的基态的很关键一步是如何有效优化这个变分波函数,使得其尽量避免陷入局域极小值。我们发展了一种可以大规模并行的高效地副本交换分子动力学方法,用来解决这个问题。通过将TNS的元素看做广义坐标,我们把这个优化问题映射到一个经典力学问题。在优化时,我们首先设定一系列不同的温度,然后从随机态出发,根据这个经典系统的势能函数,采用分子动力学的方法对系统进行演化,最终会得到不同温度下的解,零温下的解就是这个优化问题的解。为了避免在分子动力学的演化过程中陷入局域极小值,可以采用副本交换的方法将不同温度下的构型进行充分交换来帮助其跳出局域极小值。第二部分着重讲述了如何用PEPS的变分波函数来有效地求解二维量子自旋系统。PEPS可以很好地描述二维系统的基态,但是由于其计算复杂度很高,在用它来模拟二维体系时受到很大限制。我们提出了用梯度优化结合蒙特卡洛采样的方法来优化PEPS变分波函数。首先我们采用一种虚实演化的SU(simple update)方法来得到一个粗糙的PEPS波函数做为出发点,然后通过梯度优化来进一步精确地优化这个波函数来得到基态。在计算梯度和能量时我们采用了蒙特卡洛采样的方法。与人们常用的方法相比,这种方法不仅大大地降低了计算复杂度,而且采用的梯度优化算法可以更加精确地优化变分波函数,使得用PEPS解决一些长期以来难以求解的多体系统成为可能。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-05-01)
田甜[8](2017)在《多体系统中量子纠缠分配的相关研究》一文中研究指出量子计算与量子信息是结合量子力学与信息科学所创建的交叉学科.量子纠缠是量子力学的重要的组成部分,也是信息处理的重要物理资源.其主要应用于量子信息过程,如量子隐形传态,量子超密编码,量子密钥分配等.研究量子纠缠时发现,信息资源的分配是不对等的,即,A系统与B系统之间的纠缠量加上A系统与C系统之间的纠缠量不能大于A系统与BC两体系统之间的纠缠量.我们称这种现象为量子纠缠单配性.第一个单配性关系被Coffman,Kundu,Wootters发现,一般称作CKW关系式.此后Osborne等人研究了多体量子系统中的CKW关系式并进行了扩展.这有助于量子纠缠单配性在多领域发挥作用,如量子密码中提取的密钥,窃听信息的数量估值,以及在凝聚态物理中观察阻挫效应.多体量子系统中研究量子纠缠单配性有重要意义.每种纠缠度量都对应着不同的单配性关系.本文对多体系统中的量子凸扩张负性纠缠度量的单配性进行研究,主要分析并发性纠缠度量与负性纠缠度量的关系,致力于研究负性纠缠度的推广型单配性关系.此外,本文还发现高维系统中也存在满足推广型单配性关系的例子,其中,在无干扰情况下,部分相干迭加广义W-class态尤为重要.从而说明了推广型单配性是很好的物理资源.本文主要工作如下:1.介绍了多种量子纠缠,重点探讨了不同纠缠之间的数值关系,研究了常用量子纠缠所对应的单配性关系,最终引出凸扩张负性纠缠度的推广型单配性关系.2.基于量子线性熵的性质单独考虑了负性辅助纠缠,并提出一个区别于经典的单配性关系.在理论上将其推广到多体系统中,同时应用图像描述了负性辅助纠缠之间的关系.3.在多体系统中提出关于两体负性纠缠的推广型单配性关系,以此得到负性纠缠平方的上下界.这些推广型单配性研究了两体纠缠,分别为AB系统与其他剩余量子系统之间的纠缠.特别地,部分纠缠AB,它是两体量子态不同于经典单配性关系的单量子态.4.首先通过研究具有子系统维数大于等于2的高维例子来讨论推广型单配性.之后利用高维纯态来说明推广型单配性是好的物理资源.(本文来源于《陕西师范大学》期刊2017-05-01)
陈继尧[9](2016)在《低维量子多体系统的纠缠》一文中研究指出本文研究了低维量子多体系统的纠缠性质,分别探索了 0 + 1维玻色系统,1 + 1维自旋系统和2 + 1维自旋系统,并利用纠缠性质对不同维度下的一些物理系统做了深入研究.在0 + 1维玻色系统中,我们研究了对称态纠缠深度的稳定性问题.对称态的纠缠深度具有二分法,即N粒子纯态对称态的纠缠深度是1或者N.我们论证这种二分法在系统受非对称噪声扰动下也是稳定的.为了探测实验中制备的对称态的纠缠深度,我们提出可以通过测量粒子在Dicke态上的布居数来推断系统真实的纠缠深度.我们同时证明某些Dicke态,如twin Fock态,它的纠缠深度在大的任意噪声扰动下也是稳定的.这个结果将对实验探测玻色爱因斯坦凝聚体的纠缠性质具有指导意义.在1 + 1维自旋系统中,我们主要研究受对称性保护的拓扑相.我们首先研究了受对称性保护的拓扑相的约化密度矩阵的几何特征.利用精确对角化和基于矩阵乘积态的计算,我们观察到,在这个相,约化密度矩阵构成的凸集的叁维投影的表面在一定条件出现了直纹面的结构.为了使用直纹面的特征来区分非平庸相与平庸相,我们需要在系统的边界加上破坏对称性的项.也就是说,如果系统没有边界,或所加的项是一个热力学量,那么就观察不到这种直纹面特征.接着,我们研究了 1 + 1维受对称性保护的拓扑相之间的相变.为此,我们在两条自旋1链构成的自旋梯系统中实现了 D2 × σ对称群保护的所有拓扑相,其中D2是离散自旋转动群,σ是两条链之间的反射群,然后用基于矩阵乘积态的方法求解了相图.数值结果显示我们研究的任意两个受对称性保护的拓扑相之间没有直接连续相变.我们使用非线性Sigma模型来解释数值结果,并猜测如果对称群在所有的能量尺度上都是离散的,一维受对称性保护的拓扑相之间没有直接连续相变.在2 + 1维自旋系统中,我们使用对称化的张量网络态研究了 kagome格点上自旋1/2最近邻反铁磁海森堡模型的基态.在波函数优化及张量重整化计算中,我们保留了全局对称性和规范对称性.我们使用虚时演化的办法找到了一个变分基态,并用对称的张量重整化方法计算出这个态的模矩阵.结果显示这个模型的基态具有Z2拓扑序,是一个有能隙的自旋液体.(本文来源于《清华大学》期刊2016-12-01)
曹蕾[10](2016)在《多体系统中基于局域量子不确定性的量子关联特性的研究》一文中研究指出量子信息学是由量子力学和经典信息科学相结合而产生的一个崭新的学科。量子信息学主要由量子通信、量子计算和量子密码组成,由于量子力学自身的一些性质,如量子态的迭加性、量子相干性、量子纠缠性,使得量子信息学可以完成一些经典信息学所不能完成的任务。自从量子信息学被提出后,就得到了广大学者的高度关注,在过去的20年里,在人们的努力下,量子信息学在理论和实验方面都取得了很大突破。在量子信息发展过程中,有很长一段时间人们把量子纠缠等同于量子关联,但随着量子信息学的发展,有研究发现在可分态还存在非纠缠的量子关联,且这种非纠缠的量子关联在量子信息的处理中也起到了非常重要的作用。我们研究了对称多比特态中的局域量子不确定性,讨论了在一个具有N个二能级粒子的对称系统中随机抽取的一对粒子的叁种量子关联,即局域量子不确定性、几何失谐和并发度。并选取了Dicke态、广义Greenberger-Horner-Zeilinger(简称为GHZ)态、Dicke态的迭加态和偶数与奇数的CSSs(coherent spin states,简称CSSs)几种对称多比特态来研究它们相应的对量子关联。得出了Dicke态的相应的对量子关联随着自旋数N和被激发的量子比特数n变化的变化趋势图,Dicke态的迭加态在自旋数N取不同的值的时候叁种量子关联随着角度θ的变化趋势以及偶数和奇数的CSSs随着参数η的变化趋势,并作出了相应的分析,得出局域量子不确定性是可以很好的表征对称多比特态中的对量子关联的。然后我们研究了混合自旋XY海森堡模型中的局域量子不确定性,通过负度与局域量子不确定性做对比,得到磁场B和温度T对负度和局域量子不确定的影响。得出了局域量子不确定性可以用来测量该模型的量子关联,而且在高温情况下负度为0而局域量子不确定性是不为0的。最后我们又研究了Ising-XXZ钻石链结构中的局域量子不确定性,得出了局域量子不确定性随着温度和各向异性系数的变化趋势;局域量子不确定性随着作用在Ising自旋上的外磁场h/J和Ising相互作用1J/J的变化密度图;局域量子不确定性随着作用在Ising自旋上的外磁场h/J和温度的变化密度图。并对这些变化趋势做出了相应的分析。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2016-11-18)
量子多体系统论文开题报告
(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:
相对论量子信息这一新兴领域融合了广义相对论、量子信息、量子光学和量子力学等多门学科。它完善发展了现存的量子信息方案,并成为了解决量子信息任务到和黑洞物理等问题的有用手段,让我们对一般物理宇宙有了更深的理解。本文对多体量子纠缠、量子时钟同步等问题进行了较为系统的研究,主要完成了以下几个方面的工作:本文研究了加速框架下的多体Unruh-DeWitt探测器模型。每一个Unruh-DeWitt探测器是由一两能级非相互作用原子构成。我们考虑了如果以一种对称形式的多体态-Z态作为初态时,整个多体系统纠缠量子态的演化。所选择的Z态是假设n体系统中有k个量子比特处于激发态,n-k个量子比特处于基态,其中k可以取1到n之间的任一整数值。这相比于另一种对称形式的多体态-W态,即一个量子比特处于激发态而剩余量子比特处于基态,更具有普遍性。之后,我们首次求解出了在任一原子进行加速运动并与周围邻域场发生耦合后多体量子系统的末态。结合量子精密测量,我们还估测了加速多体系统中Unruh温度以及原子与场相互作用参数。结果表明:a)多体系统中总原子数n越多且受激发原子数k越少,Unruh温度的估测精度就越高。这也就是说,估测Unruh温度时,我们使用多体系统会优于两体系统,使用W型初态会优于Z型初态;b)为了在估测原子与场相互作用参数时获得更高的估测精度,多体系统所拥有的总原子数n越少和受激发原子数k越多越好。本文还研究了多体系统中加速原子钟的时钟同步问题。由于其中任一探测器经历了加速运动,剩余探测器处于静止状态,我们考虑了在相对论效应造成加速钟时间延缓之后,加速钟与剩余静止钟的时钟同步问题。我们利用一组对偶测量基率先对我们所选定的静止钟,也就是标准钟进行测量,再利用这组对偶测量基对加速钟,也就是需要同步的钟进行测量,最后得到了一个含有两钟时差信息的可见度。通过这个可观测的可见度,我们求出两钟之间的时差,就可根据时差对加速钟进行相应的时钟同步。我们还分析了在整个时钟同步方案中,系统不同初态和加速运动对可见度的影响。结果表明:a)加速运动和原子与标量场之间的相互作用都会降低测量得到的可见度;b)加速钟和标准钟之间的纠缠促进了量子时钟同步的可调节精度;c)在其他情况一致下,两体系统总是比多体系统的时钟同步可调节精度要高。最后,我们利用量子Fisher信息对多体量子时钟同步中的时差信息进行估测。我们发现:a)在确定大小尺寸的多体系统中,我们可以通过选择合适的受激发原子数k来提高估测时差信息的精度,且这一结果刚好与我们利用可见度振幅算出来的最优结果一致;b)当加速原子的加速度a→1和相互作用参数ν→0.1时,两者均使得时差的精度急剧下降。
(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。
量子多体系统论文参考文献
[1].劳毅慧,潘义前.双体系统中保持vonNeumann熵的量子信道的结构[J].西南师范大学学报(自然科学版).2019
[2].章利.相对论多体系统中加速钟的量子时钟同步[D].湖南师范大学.2019
[3].李新平.周期性驱动量子多体系统拓扑性质的研究[D].大连理工大学.2018
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[5].张志君.斜信息在量子多体系统中的应用[D].南京邮电大学.2017
[6].刘耘婧,陈斌斌,李伟.有限温度量子多体系统与热态张量网络[J].物理.2017
[7].刘文渊.二维量子多体系统的张量网络态算法[D].中国科学技术大学.2017
[8].田甜.多体系统中量子纠缠分配的相关研究[D].陕西师范大学.2017
[9].陈继尧.低维量子多体系统的纠缠[D].清华大学.2016
[10].曹蕾.多体系统中基于局域量子不确定性的量子关联特性的研究[D].南京邮电大学.2016