优化参数提高XYZ自旋链中量子关联的品质

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量子信息学是利用量子力学原理来对信息进行处理的一门新兴学科,利用非经典关联是其主要特征。人们最早发现的非经典关联是量子纠缠,量子纠缠在量子信息学中占有举足轻重的地位。2001年,另一种度量非经典关联的量子失协的概念也被提出。随着人们对量子关联不断地研究,发现在一定条件下量子纠缠存在猝死(即纠缠为零)的现象。当出现纠缠猝死时,还存在量子失协,此时的量子关联被认为仍然可以用于量子信息处理,但不是用于量子信息处理的好时机。由于量子门的操作需要时间,就要求选择比量子门的操作时间长的,量子关联保持强而稳定的时间段进行量子门操作。因此,强而稳定的关联对量子信息处理而言具有高品质。我们以非均匀磁场中受Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的两量子比特海森堡XYZ自旋链模型为例,用共生纠缠、量子失协和失协的几何度量三种度量方式,计算了量子关联随时间的演化。为了比较量子关联的品质,我们曾经定义了两个量,选择性平均关联和纹波系数来评价在某一时间间隔量子关联的品质。运用这两个量,来评价不同时间间隔内或相同时间间隔内,XYZ自旋链中取不同参数的两量子比特的量子关联的品质高低。我们发现几种度量的关联随时间的演化是相似的,因而,同一时间段内,几种度量的关联同处高品质或低品质。纠缠猝死的时间段,量子失协和失协的几何度量的值也都很小,品质都很低。系统取定参数后,可以找到量子关联品质高的时间段;而优化参数,可以找到相同时长的品质更高的量子关联,更有利于量子信息的处理。
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