量子自旋系统中纠缠态的调控及应用-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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量子自旋系统中纠缠态的调控及应用

项目名称：量子自旋系统中纠缠态的调控及应用
项目类别：面上项目
批准号：10774108
申请代码：A040408
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2008-01-01-2010-12-31

项目负责人：朱士群
负责人职称：教授
依托单位：苏州大学
批准年度：2007

中文摘要：

量子信息科学作为一门交叉的综合学科，近年来受到国内外学术界的高度重视。作为量子信息的载体，固态低维系统具有体积小、集成度高等优点，研究固态自旋系统的纠缠和量子调控就成为人们需要解决的最重要的课题之一。本项目通过理论分析和数值模拟研究了固态低维量子自旋系统中的纠缠动力学行为，提出了在不同自旋系统中实现高精度逻辑门操作的方法，分析了保真度、纠缠熵和量子相变的关系。当半导体量子点中的电子自旋间存在的相互作用时，通过对称的局域磁场就能构造出量子逻辑门。两条耦合的自旋链能作为量子总线，能实现精度很高的量子门操作。在两端开放的自旋链中，奇数键和偶数键的两比特纠缠随磁场增加而变化相反，但两者都交替趋向于一个稳定值。量子相变可以通过保真度和纠缠熵导数曲线中的峰或者谷来表征。在热噪声影响下，长距离热纠缠态可以作为带噪声的信道实现量子信息处理。在某些淬火形式下，两自旋量子位之间能产生纠缠和纠缠振荡。这些结果可以为在低维固态系统中实现高保真度的远程量子通信和可规模化的量子计算提供理论依据。在基金资助下发表了27篇学术论文，培养了3名博士和7名硕士，有50人次参加了13个国际和国内的学术会议。

中文主题词：自旋系统，纠缠，保真度，纠缠熵，量子相变

结论摘要：

英文主题词spin system; entanglement; fidelity; entanglement entropy; quantum phase transition

成果综合统计