量子自旋系统中纠缠和相变性质的研究

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量子自旋系统中存在的纠缠现象,近年来受到人们的广泛关注,并且在量子信息,量子密钥分配等领域充当着重要的角色。本文采用虚位关联平均场方法分别研究了具有Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用的Ising,XY,XXZ模型的纠缠和相变性质。  在本文的第二章,运用虚位关联平均场理论研究在热力学极限下具有Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用的Ising,XY和XXZ模型的关联和纠缠。通过对系统关联的分析,我们可以预测系统发生的相变。采用负值度的方法对这个模型的纠缠进行了度量,研究了温度、DM相互作用对它的影响,对于Ising模型来说,我们可以看到当DM相互作用一定时,纠缠随温度的增大是逐渐减小的,当温度一定时,随着DM相互作用的增大,纠缠是逐渐增大的;对于XY,XXZ模型来说,发现当低温时,随着DM相互作用的增大或各向异性参数的减小,纠缠的最大值不发生变化,但是纠缠消失的临界温度是逐渐增大的;  在本文的第三章,本文研究了在热力学极限下,具有DM相互作用的横场Ising,XY,XXZ模型的热纠缠和关联。对于Ising,XY,XXZ模型,发现当低温时,随着DM相互作用的增大或各向异性参数的减小,纠缠的最大值不发生变化,但是纠缠消失的临界温度是逐渐增大的;当DM相互作用和各向异性参数一定,纠缠随温度和外场变化时,纠缠会出现了“再生”现象,而当各向异性参数为0或1且外加磁场为0时,这种现象不会发生;当DM相互作用和外加磁场一定时,各向异性参数与纠缠消失的临界温度存在一定的线性关系。同时,我们也看到,通过改变相应的参量,纠缠在有限温度下可以得到有效的控制。与没有外加磁场的情况相比,有很多不同的现象,其中纠缠的阈值温度会变得更大,这对于我们很好地利用纠缠提供了条件。  在论文的最后,给出了总结和展望。
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