中文摘要：

分子磁体的量子效应是近年来凝聚态物理的前沿热门课题。在纳米尺寸上的实验结果揭示出其丰富的物理内容。本项目研究目标在于建立分子磁体的量子效应的基本理论和计算方法，并为以分子磁体为介质的有关量子信息存储，提供理论基础。项目取得以下成果（1）采用自旋系统等效势描述方法，以微分算符实现自旋算符。直接从薛定格方程出发，计算双轴分子磁体在外场作用下的基态及激发态的能级劈裂，并与瞬子方法及数值计算的结果进行比较。（2）研究了在亚铁磁性粒子单轴和双轴模型中当外磁场沿各种不同方向时发生一阶量子－经典转变的条件。推出了一阶和二阶转变之间的相界线解析表达式，由此得到相图。同时讨论了反铁磁环的量子－经典转变行为。（3）提出了利用分子磁体在多频相干磁脉冲的作用下实现信息存贮装置的一个新的方案。（4）提出了一个在NMR模型中实现多量子比特最大纠缠态的单步操作方案。解析得到实现双量子比特的Bell态和三量子比特的GHZ态相应的磁脉冲参数，如频率、相位、振幅以及脉冲作用时间等。本方案可推广到产生N量子比特的纠缠态。本项目在《物理评论》等国际刊物上发表SCI收录论文5篇，另有一篇已被Physica B接收即将发表。