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基于自旋的固态量子计算是量子计算领域的重要分支,而自旋比特在固态环境中的退相干又是固态量子计算中的关键问题之一。在固态环境中,自旋比特与晶格中核自旋库的耦合通常是导致自旋比特退相干的主要原因。自旋退相干的模型包括经典噪声模型和量子噪声模型,其中经典噪声模型是发展较早的唯象模型,而量子噪声模型则是近十年来才发展起来的量子多体模型。量子噪声模型中包含多种计算自旋退相干的量子多体计算方法,包括对关联近似、集团展开、连通集团展开和集团关联展开等,这其中最常用的方法是集团关联展开。 在本文中,我们主要研究了金刚石NV色心、硅中类氢杂质和石墨烯量子点中的核自旋库引起的电子自旋退相干。对于金刚石NV色心,我们主要研究了三个问题,包括能否用经典噪声模拟核自旋库、应力对自旋退相干的影响以及NV色心在超灵敏磁探测上的应用。对于硅中类氢杂质,我们研究了Si∶P和Si∶Bi系统中的自旋退相干问题。在Si∶P系统中我们利用量子多体方法成功解释了动力学解耦抑制自旋退相干的奇偶效应,并首次提出利用自旋比特的退相干探测纳米核自旋体系的多体关联;在Si∶Bi系统中我们发现在原子钟跃迁附近的核自旋库几乎完全可以用经典噪声模拟。最后,我们研究了石墨烯量子点中的量子调控,并介绍了石墨烯量子点中自旋退相干的相关研究。