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量子失协(quantumdiscord)是一种度量二部系统的量子关联的方法,它在可分态中也有可能存在,因此是一种不同于纠缠的量子关联,而且这种量子关联在量子信息处理过程中有着非常重要的应用,因此受到人们的关注.本文以三量子比特的海森堡自旋链模型为研究对象,分别研究了含有三自旋相互作用的XXZ自旋链和含磁性杂质的XX自旋链的量子关联,并用数值计算的方法研究了在这些模型中量子失协随各参数变化的性质。
首先本文研究了含有三自旋相互作用时XXZ三自旋链的量子关联.分别讨论在反铁磁情形和铁磁情形中三自旋相互作用对量子失协的影响.同时,分析了其它参数(如各向异性,温度)改变时量子失协的行为变化.结果表明:增大三自旋相互作用可以增强量子失协,且在铁磁情形量子失协随温度的升高能再次生长.另外,本文还讨论了基态的量子失协的性质,从而证明当三自旋相互作用存在时,该系统的基态存在量子相变。
本文还研究了磁性杂质对自旋链量子关联的影响.以第三个量子比特受到磁场作用的XX三自旋链为模型,分别讨论了一、二位置量子比特的量子失协和一、三位置量子比特的量子失协的性质.结果发现:当磁性杂质位于所研究的两个量子比特之外时,量子失协将会随磁性杂质磁场的增大而增强,且系统处于基态时量子失协将会随磁场增大到最大值1;当两个量子比特中任意一个含有磁性杂质时,它们的量子关联只能随磁场增大到某一值,但不等于1,随后逐渐减小并趋于零。