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量子信息与量子计算是量子理论与现代信息科学、计算科学相结合所产生的一门新兴交叉学科,目前已成为物理学研究的热点。量子纠缠作为量子系统独有的物理特性,不仅能验证量子力学的基本问题,而且是量子信息与量子计算科学中极为重要的资源。实际应用的大规模的量子信息处理,需要在一种可扩展和易于集成的系统中实现,量子自旋系统就是其中一种非常有潜力的备选系统。大约半个世纪前,Dzialoshinski和Moriya介绍了一种各向异性的反对称相互作用,也就是DM相互作用,来解释反铁磁晶体的弱铁磁性。本文主要研究了在海森堡自旋链和伊辛自旋链中,DM相互作用对热纠缠的影响。
首先,我们研究了在均匀磁场中,DM相互作用对海森堡XXZ链热纠缠的影响。我们分别研究了DM相互作用、磁场、温度、各向异性参数对热纠缠的影响,发现DM相互作用有利于纠缠,当温度比较高、磁场比较强的时候,只要DM相互作用足够大,就能使得纠缠维持在一个比较大的值。
其次,本文还研究了在一个两量子比特伊辛链中,在考虑内禀退相干时,DM相互作用对热纠缠和隐形传递的影响。研究发现对于系统的初态是最大纠缠态时,DM相互作用不能维持最初的最大纠缠值N1和保真度F1,但是当系统的初态是非纠缠态时,DM相互作用对纠缠和保真度都是有益的,因为恰当的D值能够增加纠缠和保真度。