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量子纠缠是量子理论中的一个基本概念,它在量子计算和量子信息处理等领域发挥着重要作用。近些年来,纠缠被视为一种具有潜在价值的资源,在理论和实验上都引起了人们大量的关注。利用纠缠态可以实现量子隐形传态,超密编码和量子克隆等经典上无法完成的任务。
本文主要讨论了自旋-1/2的一维海森堡链的纠缠特性。第一部分我们先简要介绍了量子计算和量子信息的发展历史,并给出了量子纠缠的定义和度量。第二部分我们首先研究了在沿z轴方向外加非均匀磁场作用下的两量子比特各向异性XXZ模型中的热纠缠。对反铁磁和铁磁两种情形下各向异性参数△对热纠缠的影响分别作了详细的讨论。发现各向异性参数△也能够控制临界温度Z。接着研究了外加非均匀磁场作用下包含交叉积项的两量子比特海森堡XY模型中的热纠缠。仔细讨论了存在交叉积项时非均匀磁场对基态纠缠和热纠缠的影响。第三部分研究了均匀磁场的四量子比特各向异性海森堡XY链和外磁场作用在其中两个比特上的海森堡XX模型中的纠缠性质。我们得到了纠缠度量的解析表达。仔细研究了海森堡XY链中各向异性对热纠缠的影响。对于外磁场作用在其中两个比特上的海森堡XX环链,发现能得到较高的成对纠缠。海森堡开链对研究量子态在自旋链上的传递具有重要的意义。最后我们讨论了外加磁场作用下的四量子比特海森堡开链中的成对纠缠。