海森堡自旋系统中的量子关联

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通过序参量来研究量子相变是比较传统的做法,而从量子信息的角度来探究相变目前也比较流行。特别是对于强关联量子系统,研究其纠缠或者关联特性,显得非常合适。本文从量子信息的角度探究了反铁磁海森堡自旋链量子系统的量子相变,并重点考察了其量子关联和量子纠缠的异同以及各物理量在反映相变上的优劣。为了达到上述研究的目的,我们计算了J1-J2反铁磁海森堡自旋链量子系统的量子失谐,并把它与关联函数、相对纠缠熵、共生纠缠、形成纠缠、约化保真度以及相应的保真率的计算结果做了对比。结果显示:(1)在基态和第一激发态时,最近邻和次近邻两格点的量子失谐均与关联函数和约化保真度的表现类似,能够准确反映系统的量子关联特性,非常精确的标度出此系统的相变点,而量子纠缠没有此特点,只在最近邻时可靠;(2)在该系统中量子失谐比量子纠缠具有更长程的关联,以及更强的抗热噪声的能力,在绝对零度或者有限温度下,当次近邻的反铁磁关联增强到一定程度时,最近邻的量子纠缠会消失,同时次近邻的量子纠缠会出现并慢慢增强,而在这期间最近邻和次近邻的量子失谐却一直存在,并不会消失。
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