不对称外磁场下两量子比特系统的几何相

苏耀恒,陈爱民，2,王 军,李跃文

(1.西安工程大学 理学院，陕西 西安 710048；2.西安交通大学 理学院，陕西 西安 710049；3.中航光电科技股份有限公司 光电设备事业部，河南 洛阳 471000)

不对称外磁场下两量子比特系统的几何相

苏耀恒1,陈爱民1，2,王 军1,李跃文3

(1.西安工程大学 理学院，陕西 西安 710048；2.西安交通大学 理学院，陕西 西安 710049；3.中航光电科技股份有限公司 光电设备事业部，河南 洛阳 471000)

研究了不对称旋转外磁场下具有XXZ型海森堡相互作用的两量子比特系统的几何相。考虑体系的绝热条件，利用数值模拟的方法得到量子比特系统的4个本征态的Berry相，研究了外加旋转磁场的极角以及量子比特之间相互作用的各向异性参数对4个本征态的Berry相的影响。研究结果表明：当极角保持不变，各向异性参数由0增加至无穷大的过程中，系统的哈密顿量由一种极限下的含外场的XX模型经过中间的海森堡模型，逐渐演化为另外一种极限下的Ising模型。4个本征态的Berry相都有各自独特的变化规律，且极角越小几何相趋于稳定越快。通过对系统Berry相的研究，可以得到系统在不同参数区间对应的模型的转化，并对本征态的几何性质有更进一步的认识。

量子信息；两量子比特系统；几何相；海森堡相互作用

0 引言

量子信息[1]是指在物理系统的量子态中所保存的物理信息。量子信息最基本的单元是量子比特[2]，这是一个二能级态的量子系统。例如，光子的两个偏振方向、原子中电子的两个能级或者环路中电流的不同方向等，在测量时都可以很容易被区分开来。……