磁流作用下三比特海森堡自旋链的光子纠缠.doc

摘要：本文介绍了量子纠缠的概念以及其在量子信息学中的重要地位，对量子信息学的发展现状和趋势做了一个简要的概括，对量子力学的基本概念做了一个简单的介绍。本文的主题是计算量子纠缠，介绍了一种基于von Neumann熵的称为MEMS的纠缠度量方法，并且利用该纠缠度量计算了磁流作用下三比特海森堡自旋链的量子纠缠模型。我们的研究工作的主要内容首先是对磁流作用下的三光子比特系统进行基态能级及波函数的计算和分析，然后计算在给定条件下该量子系统的热纠缠随磁场强度和温度的变化关系。我们的研究发现，当拉氏乘子时，相变点在处；当时，相变点在处，且磁场强度小于相变点时，基态为磁流相；当磁场强度处在临界点时，基态跃变为非纠缠态。此外，我们发现当温度一定时，随着磁场强度的增大，体系的热纠缠逐渐减小；而当磁场强度和温度固定时，热纠缠度随从0增大有一个跃变的过程，但最终达到一稳定值，该稳定值大小由T决定；并且磁场强度越大，热纠缠随拉氏乘子的变化就越显著。

关键词：量子信息；量子纠缠；纠缠度量；海森堡自旋链

目录

摘要

Abstract

1. 引言-1

2 量子信息基本原理-3

2.1量子纠缠-3

2.2量子信息学-4

2.3 自旋链-5

2.4 量子力学基础-7

2.4.1泡利矩阵-7

2.4.2波函数和能级-7

2.4.3直积运算和直和运算-8

3 多体纠缠的MEMS度量-9

4 三比特海森堡自旋链的纠缠分析-10

4.1哈密顿量的能级及波函数-10

4.2海森堡自旋链的基态纠缠-13

4.3 有限温度下的热纠缠-15

结    论-22

参考文献-23

致    谢-25