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{Cu3}单分子磁体在热平衡和磁场作用下的三体纠缠
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O413.1[理学—理论物理;理学—物理]
  • 作者机构:湖北大学物理与电子科学学院,武汉430062
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:11274102)、教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-11-0960)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20134208110001)资助的课题.
作者: 郑一丹, 周斌
中文摘要:

本文研究了Na9[Cu3Na3(H2O)9(α-AsW9O33)2]·26H2O (简记为{Cu3})单分子磁体在热平衡和外加磁场作用下的三体纠缠性质,利用等效自旋模型和实验拟合参数,数值计算了{Cu3}型三角自旋环中三体负性纠缠度(tripartite negativity)。分别考虑沿垂直于三角自旋环方向的磁场、平行于三角自旋环方向的磁场,以及倾斜磁场的情形。结果表明,磁场的方向、大小以及温度对系统三体负性纠缠度有着重要影响。文中给出了在不同磁场方向下,临界温度随磁场强度的变化图,由此可以得到三体纠缠存在的参数区域。同时发现在特定的参数区域,该系统存在纠缠恢复现象。因此适当调节温度、磁场强度大小和磁场方向可以有效调控{Cu3}型三角自旋环中的三体纠缠性质。

英文摘要:

Quantum entanglement is one of the most fundamental properties of quantum mechanics. Because of the nonlocality, quantum entanglement is widely used in quantum computation and quantum information. Considering the fact that thermal fluctuation suppresses quantum effects, the concept of thermal entanglement is introduced to refer to the idea that the effect of temperature should be viewed as external control in the preparation of entangled state. It has been found that nanoscale single molecular magnet has a novel quantum effect at low temperature. Furthermore, single-molecular magnet is viewed as a promising candidate for realizing encoding and manipulation of quantum information. Na9[Cu3Na3(H2O)9(α-AsW9O33)2]·26H2O (denoted as {Cu3} for convenience) is one of the typical representatives of nanoscale single molecular magnets. In this paper, we will theoretically analyze the properties of tripartite entanglement in {Cu3} with an external magnetic field in thermal equilibrium. The tripartite negativity is used to characterize the tripartite entanglement. The tripartite negativity of {Cu3} single molecular magnet is calculated numerically by using the equivalent spin model and experimental fitting parameters. We consider the magnetic fields along the vertical and the parallel directions of triangular spin ring, respectively, and the case with a tilted magnetic field is also discussed in this paper. It is shown that the magnitude and direction of magnetic field, and temperature have importance effects on the tripartite negativity of the system. It is found that the larger extra strong magnetic field will inhibit the generation of the quantum state of tripartite entanglement at higher temperature. In addition, compared with the magnetic field along the parallel direction of triangular spin ring and the tilted magnetic field, the magnetic field along the vertical direction of triangular spin ring obtains larger values of tripartite negativity under the same temperature and magnetic field. We also plo

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876