哈密顿量
- 强驱动单态-三重态量子比特的高保真单比特门*
矢下,系统的哈密顿量可以写为[23]其中 ΔBgµB(BL-BR) 是量子点间的塞曼能量差,g为电子自旋g因子,µB是玻尔磁子,BL(BR)对应左(右)点的磁场强度,并取约化普朗克常数ℏ1(下文亦然);τ代表两个点之间的隧穿耦合,它可以通过改变双量子点中间的门电压进行调节;ε是两个量子点之间的失谐.这里定义ε0 对应于|S(1,1)〉-|S(0,2)〉相互转换的位置.为了保护ST0量子比特免受电荷噪声的影响,通常在对噪声不敏感的横向甜点处进行比特操作.对于
物理学报 2023年20期2023-11-16
- 基于非厄密绝热捷径的快速量子态操控研究
2×2非厄密哈密顿量具有以下形式.H=σx+(iΔγ+Δω)σz/2+(i∑γ+∑ω)1/2.(1)其中,Δγ=γ1-γ2,∑γ=γ1+γ2,∑ω=ω1+ω2,Δω=ω1-ω2,σx,z为泡利矩阵,1为单位矩阵.γ1,2分别对应本征态|λ1,2〉的增益或损耗,ω1,2+iγ1,2表示归一化的势能.体系的本征值λ1,2一般可以取为复数.随着时间的变化,体系的本征值将发生相应的演化,相应的初始态将随时间按以下方式演变.|ψ(t)〉=e-iHt|ψ(0)〉=c1
许昌学院学报 2023年5期2023-10-18
- 石墨烯中非均匀单轴应力产生的赝朗道能级的解析计算
可由低能有效哈密顿量出发解析求解.赝朗道能级的解析求解最后往往会转化为解为特殊函数的本征微分方程，因此这些科学前沿的内容可以扩充到数理方程的教学内容中，拓展大学生的知识视野，同时在求解过程中培养扎实的解析基础.本文拟介绍石墨烯在非均匀单轴应力下赝朗道能级的解析求解，详细展示在求解过程中对数学物理基础知识的综合应用.1 非均匀单轴应力下的有效哈密顿量采用考虑最近邻相互作用的紧束缚模型哈密顿量来描述石墨烯系统，即(1)其中求和对近邻格点对进行，在单轴应力下跃迁
大学物理 2022年11期2023-01-06
- 非厄米系统的量子模拟新进展*
本假设之一是哈密顿量具有厄米对称性,保证了系统能量本征值为实数,具有可观测的物理意义.厄米性自然地保证了孤立量子系统时间演化的幺正性,从而系统所处量子态的分布概率归一守恒.然而,一方面自然界中很少有孤立系统,普遍存在的是与外部环境存在能量流、粒子流和信息流交换的开放系统,量子态分布不再守恒,在处理这类具体问题时,引入非厄米哈密顿量将带来极大方便[1−15],另一方面是厄米性的要求过强,非厄米哈密顿量在一定条件下仍可保证系统能量本征值为实数[16−25].因
物理学报 2022年24期2022-12-31
- 非厄米物理前沿专题编者按
统，这就要求哈密顿量为厄米算符以保证系统随时间演化的幺正性以及能谱的完全实数性.然而在实际工作中，由于非厄米哈密顿量描述的简便性，其被技术性的引入描述一些唯象理论.如Herman Feshbach 提出投影算符理论应用于核物理的研究.非厄米哈密顿量也可在量子光学中描述耗散过程，在量子化学中描述化学反应过程等.非厄米哈密顿量在描述开放系统中衰减机制、有限的特征时间以及退相干等现象时取得了巨大的成功，但是由于它所带来的复数本征值，其依然被大家认为是非物理的.二
物理学报 2022年13期2022-12-06
- 几种哈密顿量的写法与变换
些复杂系统的哈密顿量简化成J-C模型则是一项很重要的理论工作。下文总结了物质与光相互作用系统的几种哈密顿量，并求解了其中一种较为复杂实际系统的有效哈密顿量，也概述了一些复杂实际系统是如何简化成J-C模型的有效哈密顿量。这对从事理论量子光学研究有一定参考价值[1-3]。1 一个两能级原子与一个外加经典驱动场相互作用的哈密顿量(1)2 一个两能级原子与一个外加量子场相互作用的哈密顿量(2)3 一个三能级原子与两个外加经典驱动场相互作用的哈密顿量根据理论量子光学
科技风 2022年31期2022-11-23
- 构造不变子空间计算光子克隆的保真度
作用时，如果哈密顿量为全空间，计算过程比较复杂.然而，在旋转波近似下，哈密顿量的激发数是守恒的.在共振条件下，原子和辐射场的总能量是固定的，而且任何量子态及其光子模式的能量在演化中都是不变的.因此，2个偏振模式中包含相同能量的所有量子态都构成一个子空间，并且子空间中的任何初始状态都不能通过幺正演化而离开子空间.1 基本模型为了实现最优的量子克隆，考虑将几个三能级原子作为反转介质[11].每个原子系统由1个基态能级|g〉和2个简并的高能级|e1〉和|e2〉组
河北大学学报（自然科学版） 2022年5期2022-10-19
- 拉梅系数在力学中的应用
解．3.2 哈密顿量对于稳定的保守系统，哈密顿量H等于系统的总机械能，即哈密顿量H=T+V.H的物理意义是代表广义能量，它是用正则坐标和正则动量表示的函数，而利用拉梅系数hα可将广义动能表示为(16)因此利用拉梅系数可将系统的哈密顿量表示为(17)一般地，势能是已知项，利用带有拉梅系数的广义动能函数很容易求出体系的哈密顿量．例如在求解平面开普勒问题的哈密顿量时，我们可以直接由极坐标系下的动能函数求得系统的哈密顿量[7]．取极坐标r、θ为广义坐标，则势能为其
大学物理 2022年8期2022-09-15
- 宇称-时间对称与反对称研究进展*
述物理系统的哈密顿量一般是厄米的,以保证系统具有实能谱及系统演化的幺正性.近些年来,研究发现具有宇称-时间(parity-time,P T)对称特性的非厄米哈密顿量也具有实能谱,并且在PT 对称相和 PT 对称破缺相之间存在一个新奇的非厄米奇异点,这是厄米系统所不具有的.最近,人们在各种各样的物理系统中实现了 PT 对称和 PT 反对称的非厄米哈密顿量,并演示了新奇的量子现象,这不仅加深了对基本量子物理规律的理解,也促进了应用技术的突破.本综述将介绍 PT
物理学报 2022年17期2022-09-14
- 电路量子电动力学中基于超绝热捷径的控制相位门实现*
得系统的有效哈密顿量.通过反绝热驱动,推导出系统有效哈密顿量的修正项,以抑制不同本征态之间不必要的跃迁,从而获得了高保真度的基于超绝热捷径控制相位门.数值模拟验证了本方案的有效性,最终保真度为0.991.所提方案可以加速演化,并且比绝热通道更有效.此外,本方案对谐振器的衰减和超导量子比特的退相干具有鲁棒性.通过对谐振腔的泄漏、量子比特的自发辐射和退相位的影响分析,得到的系统最终保真度始终保持在0.984 以上.1 引言量子门的制备依赖于物理实现系统.常用的
物理学报 2022年15期2022-08-12
- 具有S U（1，1）李代数结构的广义谐振子系统精确求解
态制备在含时哈密顿量的某一个瞬时本征态上，当调控系统的演化足够缓慢时，此后任意时刻系统都将沿着哈密顿量的这一本征态演化），可实现系统沿着相应绝热通道高保真度的量子调控。但绝热近似方法的不足在于演化速度缓慢，容易受到环境诱导的退相干的影响。这促使含时量子系统的非绝热动力学研究引起了人们的普遍关注并取得了较快的发展。外场驱动的n能级量子体系求解的一个常见思路是首先将薛定谔方程中的波函数和哈密顿量分别用n阶列向量和n阶矩阵表示，其次将其转化为有n个变量的一阶变系
延安大学学报（自然科学版） 2022年1期2022-04-16
- 周期驱动的二能级系统中的准宇称-时间对称动力学*
了由该非厄米哈密顿量支配下的量子态的非幺正时间演化算符,给出了不同参数区域的量子态演化.本文数值和分析证明,该非宇称-时间对称二能级Floquet系统,类似于宇称-时间对称系统,存在一个准能谱从实数谱到复数谱的相变.本文还揭示了在量子态的动态演化中存在一种准宇称-时间对称动力学,即,该系统的粒子布居概率演化完全满足时间空间对称(宇称-时间对称),但是由于相位演化违反了宇称-时间对称性的要求,因此包含相位信息的量子态演化不满足时间空间对称(宇称-时间对称).
物理学报 2022年7期2022-04-15
- Bogoliubov谱的微扰法*
v 对体系的哈密顿量进行对角化［8］.由文献［9］可知，对于玻色子系统，Bogoliubov 变换为双曲变换，不再是幺正变换，这意味着对角化Bogoliubov 哈密顿量的问题，可以等价转化成求解泡利矩阵σz乘以Bogoli⁃ubov 哈密顿量所对应的本征值和本征态问题.对于简单的能带系统，如只有2 条能带，能带之间不存在耦合，Bogoliubov 哈密顿量的对角化等价于求解一个2×2 的非厄米矩阵的对角化问题，很容易求解.然而，当体系涉及多条能带时，能带
首都师范大学学报（自然科学版） 2021年5期2021-10-27
- Floquet规范转变诱导拓扑π模产生的理论分析
uet系统的哈密顿量在时间上是周期性的，即H(t+T)=H(t)，其中T为周期。人们可通过调节频率和幅度来设计准能带结构并探索非平庸的物理效应。例如异常的拓扑Floquet边界模式[19]、“ 0”和“π” Majorana模式[20]以及关联的Floquet相[21]等。其中，周期性驱动的SSH模型也逐渐吸引了人们的关注[22-25]，人们发现了其中蕴含一种全新的拓扑π模[22]。与静态零模不同，π模式表现出周期性的振荡特征。此外π模也具有拓扑保护特性，
人工晶体学报 2021年7期2021-08-26
- 双光腔光机械系统的动力学相变和选择性能量交换*
械模的线性化哈密顿量, 该系统的动力学相变与Dicke模型的动力学相变类似[14-17].另外, 两个超强耦合的谐振子系统能展示类似于Dicke超辐射相变的特性. 我们主要计算了不同光机械系统正常模的表达式, 且通过调控耦合参数,系统可以经历类似于Dicke—Hepp—Lieb型超辐射类型的动力学相变. 同时证实了任何两模之间的选择性能量交换的可能性, 最后还研究了量子临界点附近的模压缩与选择性能量交换的对应性. 这些结果对量子测量和量子计算有一定的参考价
物理学报 2021年14期2021-08-05
- 机器学习辅助绝热量子算法设计*
非平庸的问题哈密顿量, 其基态编码了我们关心问题的答案. 然后我们让系统从一个与问题哈密顿量非对易的平庸哈密顿量基态开始做演化, 一直演化到这个编码的问题哈密顿量. 如果整个演化过程是完全绝热的并且基态与激发态之间始终存在能级差[24], 我们最后也就能获得问题哈密顿量的基态, 即这个计算问题的正确解. 这也就将一个计算问题变成了一个哈密顿量求基态的问题. 绝热量子计算模型可以看作连续时间的量子计算, 其与离散时间的量子线路模型的等价性也在理论上得到了证明
物理学报 2021年14期2021-08-05
- 基于共振里德伯偶极-偶极相互作用的双反阻塞机制及量子逻辑门的实现*
化的相互作用哈密顿量为(假设 ℏ =1 ):式中,|pd〉=|p〉1⊗|d〉2为双原子基矢, 在接下来的讨论中还将沿用类似的形式;Vpd为里德伯原子间的偶极-偶极相互作用强度, 由此表征的里德伯相互作用可以进一步表示成对角化的形式是本征值为±Vpd的本征态.这一部分对角项能够作为自由能哈密顿量, 将系统的相互作用旋转至新的绘景.在此之前, 需要将外部驱动场的哈密顿量在集体的双原子表象下进行展开, 其表达式为利用时间平均方法[50]可以绝热地消除(3)式中与
物理学报 2021年13期2021-08-04
- 相对论量子体系的相空间规范变换
变换后，只要哈密顿量中的参量做相应的尺度变换，则哈密顿量的形式保持不变。相应地，能量本征值谱保持不变。所以说，这样的变换是保能量谱的。文献[1]给出了两个典型的粒子体系。一个是简谐振子模型，其哈密顿量是(3)注意，其中势能项已经按照文献[1]那样，写成一个弹性系数k的形式。对此哈密顿量做式(2)的尺度变换，相当于质量和弹性系数做如下的变换，m→mα2=m′,k→kα2=k′(4)哈密顿量(3)式就成为(5)可见，式(3)哈密顿量的形式保持不变。因而，本征波
华北科技学院学报 2021年3期2021-07-27
- 李级数法在两体问题中的应用
似展开。1 哈密顿量本文的推导从自旋双星问题的2PN哈密顿量开始。在折合质量与折合质量坐标系中，自旋双星问题的2PN哈密顿量为[8]H=HN+εH1+ε2H2(1)这里ε=1/c2是选择的一个小参数，其中c表示光速。在摄动理论中(2)(3)H1的表达式为H1=HPN+HSO+HSS,(4)这里(5)(6)是轨道-自旋相互作用项，且(7)是自旋耦合作用项。H2的表达式为(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)2 作用角变量为了使用李级数摄动法来研
南华大学学报（自然科学版） 2021年2期2021-05-13
- 耦合强度对量子绝热算法求解最大割的影响①
统,控制系统哈密顿量从初始哈密顿量演化到目标哈密顿量,通过求解目标哈密顿量的基态间接获得待求解问题的近似解[8].文献[9]中利用ProjectQ 编程包初步实现了量子绝热算法对最大割问题的求解程序,并通过计算顶点数为3和6的无向图的最大割问题验证了算法的可行性.但实验研究的对象为规模较小的最大割问题,且并未考虑无向图中边的权值对于量子绝热算法的影响.本文基于文献[9]的工作,加入量子比特间耦合强度(即无向图中边的权值),通过分析规模较大的最大割问题的求解
计算机系统应用 2021年4期2021-04-23
- 玻色子体系的Bogoliubov变换*
近似下的体系哈密顿量.进行Bogoliubov变换时需要考虑体系中的粒子是玻色子还是费米子，如果体系中的粒子为费米子，则哈密顿量的对角化按正常的幺正变换进行操作，但是若为玻色子，则不能做哈密顿量的幺正变换，即量子力学中的幺正变换只适用于费米子体系，而不适用于玻色子体系，其根本原因在于幺正变换是一个三角变换(sin2θ+cos2θ=1)，满足反对易关系，而玻色子对角化是双曲变换(cosh2θsinh2θ=1)，需满足对易关系，因此，不能直接用幺正变换，通常可
首都师范大学学报（自然科学版） 2021年1期2021-02-07
- 绝热捷径技术在纠缠制备中的对比研究
适用于由含时哈密顿量H(t)驱动演化的量子系统，系统的含时厄米不变量算符I(t)满足(1)(2)当系统的初态恰好是不变量的某个本征态时，系统会一直沿着初态演化而不会跃迁到其他的本征态，因此利用不变量的本征态可以构建出驱动系统演化的哈密顿量.构建该哈密顿时，可先对系统实施一个如下的幺正操作：(3)(4)若I(0)与H(0)不对易，则I(0)的本征态|Φn(t)〉与H(0)的本征态不相同.同理，若I(tf)与H(tf)不对易，则I(tf)的本征态|Φn(tf)
延边大学学报（自然科学版） 2020年4期2021-01-25
- 因子化框架下同位旋破缺效应对CP破缺的影响
1.1 有效哈密顿量由算符乘积展开，△B=1的B介子弱衰变过程有效哈密顿量可表示为[1]：(1)1.2 同位旋对称性破缺效应的CP破缺1.2.1 形式(3)ε1,ε2∝O(λ)，λ≪1和高阶项被忽略。在同位旋极限ε1→0,ε2→0时，可以发现式(3)可表示为方程中的η-η′混合：(4)其中φ是混合角[3]。相关的衰变常数可以写成[4-5]：(5)其中P是指ηn或ηs的动量。可以理解为同位旋对称性破缺是由标准模型中的电弱相互作用和u-d夸克质量差引起的。而且
闽江学院学报 2020年2期2020-05-29
- Parity-time对称性对电注入半导体激光器的模式控制*
me对称性的哈密顿量,其参数在一定范围内可以使能量具有实的本征值.本文通过模拟,研究了损耗大小以及结构对称性对条形波导中的parity-time对称性的影响,并通过实验发现了电注入条件下由parity-time对称破缺导致的脊条波导模式间隔加倍、模式数减半的现象.1 引 言能量守恒对于一个闭合系统是很自然的要求,这就会导致系统所对应的本征能量为实数,这时所对应的算符就为厄米算符,描述这个系统的哈密顿量的厄米性可以确保系统能量为实数,相应的数学表达可写为非厄
物理学报 2020年2期2020-02-18
- 量子绝热近似求解最大割问题的最优解
程中,随系统哈密顿量缓慢变化,初始系统哈密顿量的基态也会缓慢演化到最终系统哈密顿量的基态[7]。结合该定理和量子算法叠加性[8]而设计的量子绝热算法,通过设计初始哈密顿量Hb与待解问题的哈密顿量Hp之间的演化路径,构造一个缓慢变化的系统哈密顿量来求解相关问题[9-10]。本文利用量子绝热近似算法求解最大割问题。基于Python语言的ProjectQ量子编程软件[11-13],根据图中顶点个数以及边的条数编写求解程序,其执行顺序对应于量子算法线路[14]中量
计算机工程 2020年1期2020-01-16
- 腔自旋波混合系统的研究进展*
(PT)对称哈密顿量的实现和PT对称自发破缺相变二阶奇点的观测,以及如何构造非PT对称的赝厄米哈密顿量来实现三阶奇点等.1 引 言量子计算的概念从费曼最早提出到现在已近四十年,经过科学家的共同努力,已取得了很大的进展.1994年,Shor[1]提出应用于大数分解的Shor算法；1996年,Grover[2]提出量子搜索算法.至此,量子计算的应用前景逐渐展现出来,并因此进入一个快速发展的阶段.随后一系列可能用于量子计算的物理系统被提出,比如囚禁的离子和原子[
物理学报 2019年23期2019-12-16
- 淬火动力学中的拓扑不变量*
为1+1维母哈密顿量的基态,给出了Altland-Zirnbauer分类对应的动力学拓扑分类,并简要介绍了动力学的体边对应以及空间无序和能带色散对纠缠谱交叉的影响.最后还介绍了利用超导量子比特模拟观测到动力学陈数.1 引 言1980年整数量子霍尔效应的发现开启了拓扑量子物态研究的大门[1,2].不同于传统的量子物态,拓扑物态不存在局域的序参量,而是由波函数的几何或拓扑性质决定,且可以用拓扑不变量来描述.在有能隙的系统中,人们对于拓扑能带系统的分类和性质的研
物理学报 2019年22期2019-11-28
- 光调控的Shastry-Sutherland格子上电子的体态-边缘态对应*
结构和紧束缚哈密顿量SS格子的结构如图1所示，其中tx,ty,t+,t-为跃迁参数，tsoc为自旋轨道耦合参数。黑色箭头表示电子跃迁方向，橘红色箭头表示电子受力方向。具有1个四重旋转轴，1个滑移面和1个反演中心。这些对称性导致SS格子具有特殊的能带结构。图1 SS格子的实空间和倒空间结构Fig.1 Structure of Shastry-Sutherland lattice (a) and its reciprocal space(b)因为一个SS格子的
中国科学院大学学报 2019年5期2019-09-18
- 基于金刚石中不同轴向NV色心的磁力计的探讨
】NV色心;哈密顿量;磁共振中图分类号： TN3文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）19-0018-002DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.19.0070 引言微弱磁场测量不仅在基础学科领域（物理、化学、生物等领域）还是在工业生产中都有着重要的潜在作用。相比于传统的磁测量技术， 例如霍尔效应传感器、超导量子干涉仪、磁力显微镜，近些年发展起来的基于金刚石中的NV色心（nitrogen-vac
科技视界 2019年19期2019-08-29
- 一类多能级Rosen-Zener模型的精确解
若一个系统的哈密顿量显含时间,其薛定谔方程一般不具有定态解.但如果该系统具有动力学不变量(也称Lewis不变量[1,2]),则系统仍将有解析解,且解与定态解可作类比.另一方面的原因,是近年来量子调控与量子信息科学领域的发展,促进了人们对含时驱动体系精确解以及以此为基础的非绝热调控技术的研究.这方面研究近期取得不少有意义的进展,例如,借用辅助外场实现的无跃迁算法[3]、超绝热协议[4−6]来完成量子态的非绝热调控.相似的研究思路早前曾在不同场合被提出[7],
物理学报 2019年13期2019-08-27
- 密度矩阵重正化群的异构并行优化*
动量空间中的哈密顿量[5]与量子化学问题[6-8]、量子系统的时间演化问题[9-11]、准二维以及二维量子格点模型[12-14]等.这些尝试极大扩展了DMRG的应用,但同时也对该数值算法的优化提出了更高的要求.以二维相互作用电子系统为例,该系统包含非常丰富的物理,例如高温超导条纹相[15-17]、量子自旋液体[18,19]等.然而,在面对二维或者准二维格点模型时,DMRG所需的保留状态数大致随格点宽度指数增长,得到收敛结果所需的扫描次数也大大增加.此时,D
物理学报 2019年12期2019-06-29
- PT对称波导中周期势的调制对相变的影响
幅时,系统的哈密顿量处于PT对称区域;当实部振幅小于虚部振幅时,PT对称发生破缺;两个振幅相等时是奇异点。当周期势的实部和虚部周期不同时,其对PT对称区间以及能谱的影响是本文研究的重点。1 理论模型我们研究波长为λ的单色光在(X,Z)平面光波导阵列中的传输情况。其中光波导阵列是沿X方向且等间距排列,其间距为a。如果波导沿Z方向是弯曲的,且弯曲程度都一致用X0(Z)=Asin(ωZ)来描述,其中A是波导管弯曲程度的振幅,ω是其频率。Fig.1 Wavegui
山西大学学报（自然科学版） 2019年1期2019-02-16
- 非绝热和乐量子计算新进展
分析此时系统哈密顿量的形式.对式(3)两边求导可得代入薛定谔方程后可得Hlk(t)=〈νl(t)|H(t)|νk(t)〉=exp[ifl(t)-ifk(t)]〈ψl(t)|H(t)|ψk(t)〉=通过计算可得(4)ckm(t)=δkmcmm(t),cmm(t)=exp(ifm(t)).(5)因此，演化算符最终的形式为(6)其中：fm(τ)为演化过程产生的总相位.在以{|ψm(t)〉}为演化态的几何量子计算中，为使得到的相位为纯几何相位，要求(7)任意时刻均
安徽大学学报（自然科学版） 2019年1期2019-01-21
- 单层二硫化钼外加垂直磁场的哈密顿量推导
层二硫化钼的哈密顿量按照一级近似，MoS2的体能带结构包括被部分填充的Mo原子d的轨道带，位于共价键Mo-S所形s-p成的成键带和反键带之间。Mo原子的三棱柱配位形式使其d轨道分成三组：A1（dz2），E（dxy，dx2-y2）和E′（dxz，dyz）。对于单层MoS2，由于单层的限制，z方向上的反射对称只允许A1轨道与E轨道杂化，进而导致在K点和K′点打开带隙，如图2所示。K点附近的波矢具有C3h群对称性，相应的基矢函数为下标c和v分别代表导带和价带，τ
中小企业管理与科技 2018年10期2018-11-06
- 能量均分定理的一种证明
；系综理论；哈密顿量中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）42-0195-02在大学物理或热学课程中，能量均分定理是一项非常重要的教学内容，且有广泛的应用，因此，对能量均分定理的正确阐释和严格证明有着十分重要的意义。一、常见的两种表述及证明方法一般教材和文献中有两种常见的表述[1]，其一：在温度为T的平衡状态下，分子的每一个自由度都具有kT的平均能量（也有表述为平均动能）。另一种表述为：处在温度为T的平衡态的经
教育教学论坛 2018年42期2018-10-13
- 单层二硫化钼外加垂直磁场的哈密顿量推导
垂直磁场后的哈密顿量，将哈密顿量代入薛定谔方程就可以计算出基态函数和导带价带的能量，对研究单层二硫化钼的物理特性有重要的意义。【Abstract】In this paper， the Hamiltonian of single-layer molybdenum disulfide with vertical magnetic field is derived by means of the theory and the Landau specificati
中小企业管理与科技·上旬刊 2018年4期2018-05-02
- 不对称外磁场下两量子比特系统的几何相
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
河南科技大学学报(自然科学版) 2017年2期2017-08-01
- 具有单体损失的两玻色-爱因斯坦凝聚中的量子纠缠
了系统的有效哈密顿量和任意时刻的波函数.通过解析求解和数字计算纠缠参数，可以看出，通过减小系统的单体损失强度可以提高系统的纠缠程度.量子纠缠；单体损失；压缩参数；玻色-爱因斯坦凝聚自从爱因斯坦、波多耳斯基、罗森提出EPR佯缪[1]以来，量子纠缠[1]作为一种极其重要的量子效应奠定了量子信息处理[2-4]的基石。作为量子信息处理的物理资源，量子纠缠态已经被广泛地应用于量子隐形传态[2]，量子密集编码[3]和量子计算[4]等。2016年8月16日，随着“墨子”
邵阳学院学报（自然科学版） 2017年3期2017-06-29
- 单轴扭曲哈密顿量系统中的量子纠缠
)单轴扭曲哈密顿量系统中的量子纠缠李嵩松(南昌师范学院 物理系，江西 南昌，330032)利用两种压缩参数研究单轴扭曲哈密顿量系统中的量子纠缠．通过解析求解和数字计算，发现可以通过增加系统的粒子数和适当减弱线性相互作用强度提高系统的纠缠程度．量子纠缠；单轴扭曲哈密顿量；压缩参数量子纠缠[1]是一种极其重要的量子效应，是量子信息处理[2-4]的基石．如今，量子纠缠态作为一种物理资源已广泛地应用于量子通信[2]，量子计算[3]和量子信息[4]．可以说，没有量
邵阳学院学报（自然科学版） 2016年2期2016-12-12
- 原子BEC与二项式光场系统的压缩性质
互作用系统的哈密顿量，并且对系统中原子激光的压缩性质进行了研究。结果表明，原子激光具有量子Rabi振荡现象，且被周期性压缩，其量子Rabi振荡频率和最大压缩深度主要依赖于光场和原子间的相互作用强度。关 键 词二项式态; 玻色-爱因斯坦凝聚; 原子激光的压缩; 二能级原子Squeezing Properties of Atomic Bose-Einstein Condensate Interacting with the Binomial StatesLI
电子科技大学学报 2016年1期2016-04-05
- 旋量凝聚体中偶极作用的平均场效应
换作用对应的哈密顿量为自旋使得原子具有偶极矩μ=-gμBF，这里g为朗德因子，μB为玻尔磁子，F=（Fx，Fy，Fz）表示自旋角动量，其矩阵元为Fαβ.两两原子间便存在偶极-偶极相互作用，其作用势为式中：r12=r1-r2，e=r12／|r12|；μ0是真空磁导率.令cd=μ0g2μ2B／（4π），偶极相互作用部分的哈密顿量便表示为当粒子数N较大时，可以采用平均场方法并作单模近似（简称为平均场近似），即令＾ψα（r）≡φ（r）ζα，这 里φ（r）满 足 粒
中北大学学报(自然科学版) 2015年5期2015-12-02
- 各向异性亚铁磁链的自旋波理论
链，其海森堡哈密顿量可表示为式中，J 是亚铁磁链中两格点磁性离子上电子间的交换积分，且令J＝1；η 是近邻格点间的位置矢差；D 是各向异性因子；是自旋Si在z 轴方向上的投影分量.将系统分为两个子格，其中子格A 的自旋向上，子格B 的自旋向下；N 为每个子格的格点总数，且取晶格长度为单位长度；Si代表子格A中i格点上的自旋，其值为S＝1；si代表子格B中i 格点上的自旋，其值为将式（1）改写为子格A：子格B：考虑低激发态（即低温区）时，在亚铁磁链中有利用式
上海理工大学学报 2015年4期2015-11-22
- 磁场中三维各向异性谐振子哈密顿量的对角化
向异性谐振子哈密顿量的对角化李凤敏（天津职业技术师范大学理学院，天津 300222）当三维各向异性谐振子处在一个任意方向的磁场中后，谐振子之间出现耦合．这些耦合谐振子的海森伯运动方程能够写成类似于薛定谔方程的形式．通过一定的变换可以使海森伯运动方程解耦合，利用这些结果也可以使哈密顿量对角化，进而得到系统的能量本征值和体系的本征态．同时给出了坐标和动量的矩阵元以及量子涨落．量子力学；谐振子；磁场；海森伯运动方程在量子力学中，求解薛定谔方程时往往需要将哈密顿量
物理与工程 2015年1期2015-03-20
- 利用二次型理论精确求解双模耦合谐振子本征能级
，所以体系的哈密顿量必然会多出一项相互作用的耦合项.由于此耦合项的存在，使得体系本征能级的求解出现困难.本文主要介绍利用线性代数中的二次型定理，作一个线性变换消除其中的耦合项，并且此变换也不会引起本征能级的改变，也因此使其变成一个一般的二维势场问题，便可以精确求出其本征能级.二次型；对角化；变换矩阵；耦合项0 引 言在量子力学、量子光学、分子光谱及介观耦合电路量子化等领域，经常遇到一系列耦合谐振子问题，因此研究耦合谐振子的解显得尤为重要，解决此类问题的关键
商丘师范学院学报 2015年6期2015-03-03
- 基于STQ系统的一个四比特簇态制备方案
的模型和它的哈密顿量，在第三部分介绍如何制备四比特纠缠cluster态，最后讨论此方案在实验中的可行性。1 模型和哈密顿量因此，总系统的哈密顿量为2 制备四比特纠缠cluster态现将介绍如何在一个由四个STQ和一个TLR组成的系统中制备四比特纠缠cluster态。利用前面已经写出的系统的哈密顿量，选取这些条件在实验上能很容易实现。因此，哈密顿量 (4) 变为应用上面相同的理论，得到演化算符为因此，任意初态演化为这是一个四比特纠缠cluster态。3 讨论
井冈山大学学报(自然科学版) 2014年3期2014-10-28
- 具有无穷远奇点的Z2－等变平面七次哈密顿向量场的全局相图及其分类 (Ⅰ)
系统(1)的哈密顿量是不难看出，函数 H(x，y)满足等式 H(x，y)=H(x，0)+H(0，y)并且有若分别记 H(0，0)，H(± a，0)，H(± b，0)，H(± c，0)，H(0，l)，H(0，m)，H(0，n)为 h00，ha0，hb0，hc0，h0l，h0m，h0n，则有显然，hb0＜ ha0，h0l＜ h0m，h0n＜ h0m.比较奇点处的哈密顿量，可以得到下列结果:定理2(1)当0＜α＜0.05时，系统(1)的相图为1(1)。(2)当α
楚雄师范学院学报 2014年3期2014-07-02
- 量子力学中能量算符的分析与讨论
)1 算符和哈密顿量物理意义的界定(1)(2)(3)(4)其能量本征方程为(5)从量子力学中的算符化规则来看，在坐标表象中对于非定态问题所有的力学量需作变换：r→r,p→-iħ，而哈密顿量中组成能量的具体力学算符都符合这种变换，这样哈密顿量就能在坐标表象中具体描写.能量算符对于任何系统都只有一种不变的形式，即(2)式的形式，它不能表示成关于坐标的算符.二者通过薛定谔方程联系起来，用于求解系统的时间演化规律.但无论和形式如何，它们都对应于量子力学的同一可观测
延边大学学报（自然科学版） 2014年1期2014-03-25
- 固态自旋在自旋热库与光场作用下的动力学演化
封闭体系，其哈密顿量写为:[2]其中，w0是系统的塞曼分裂能级；wf是腔场中单模光场的频率；g是光场与系统自旋的耦合强度；最后一项中的Jk是系统自旋与第k个核自旋之间的耦合强度。在外界的强磁场作用下，系统和热库自旋都会有能级分裂，由于自旋热库是核自旋，系统对应于电子自旋，核自旋能级分裂相比于电子自旋的能级分裂项要小的多，因此可以忽略掉核自旋的哈密顿量。上边的哈密顿量中的系统自旋与核自旋的耦合，我们假设为依辛相互作用，而忽略了更复杂的超精细耦合项，这是因为我
黄山学院学报 2013年3期2013-10-30
- 两体量子模型的代数动力学方法求解
了去约束经典哈密顿量的正则化。量子系统的整体规范不变性，体现在去约束经典哈密顿量和哈密顿动力学关系的不变性中。利用代数动力学方法求解经典哈密顿方程，得到了两体量子系统的六阶近似分析解。非线性自洽量子系统；正则变换；哈密顿量；代数动力学对于一个非线性自洽量子系统，利用波函数来描述量子态，量子态演化满足薛定谔方程；假定量子系统具有整体规范变换不变性，物理上很多系统都满足这种对称性，则无量纲化非线性薛定谔方程为：其中，量子系统的哈密顿量(*,)不含时，称该系统为
井冈山大学学报(自然科学版) 2013年2期2013-03-15
- 一类具有Z2-等变性质的平面七次哈密顿向量场的全局相图及其分类
系统（1）的哈密顿量是并且不难算得定理 2从而系统（1）的相图如图1(1)所示。从而系统（1）的相图如图1(2)所示。从而系统（1）的相图如图1(3)所示。图1(1)~(17) 系统（1）的相图 Fig.1 (1)~(17) Phase portraits of the System (1)(4)若则有奇点处的哈密顿量满足关系从而系统（1）的相图如图1(4)所示。(5) 当时，于是，当时，奇点处的哈密顿量满足下列关系之一从而系统（1）的相图如图1(5)所示
井冈山大学学报(自然科学版) 2013年2期2013-03-15
- 一个六能级原子系统的交叉克尔效应分析
导出系统有效哈密顿量。结果表明，交叉克尔效应随着2个弱探测场的增强而增强。六能级原子系统；有效哈密顿量;交叉克尔效应光学介质的非线性效应是实现全光学通讯、量子通讯及量子信息处理的一个重要的物理过程。1960年梅曼[1]发明了世界上第一台激光器之后，非线性光学得到快速发展。场模间的非线性耦合在量子信息协议[2-4]中是非常重要的，而且已经在非破坏性光子测量[5]和纠缠浓度方案等[6-7]领域有所应用。大部分物体(如光纤)中，其交叉克尔效应总是伴随着非线性效应
长江大学学报(自科版) 2012年34期2012-11-21
- 旋波近似下的量子Zeno效应时间
效应。通过对哈密顿量以及不稳定量子态进行中岛变换，在薛定谔绘景下直接计算出量子Zeno效应时间，得出弱耦合情况下发生量子Zeno效应所需的最基本条件，给出量子Zeno效应时间与测量光场频率、耦合强度及不稳定量子态自身能级间隔之间的关系。量子Zeno效应;中岛变换;旋波近似0 引言古希腊哲学家Zeno曾提出著名的“Zeno佯谬”——“阿基里斯追不上乌龟”，这是一个有趣的哲学问题。Zeno论证到，当飞毛腿阿基里斯从后面追赶乌龟的时候总是要到达他起步时乌龟所在的
长春大学学报 2012年8期2012-11-08
- 在超导系统中实现磁比特的1→n控制相位门
及其此系统的哈密顿量，第三部分将给出具体的实现过程，第四部分讨论此种方案在实验上的可行性并给出总结.1 系统及其哈密顿量选取的系统如图1(b)所示，由n个磁比特和1个LC谐振腔组成.磁比特通过自身电感与LC电路耦合起来，假设磁比特彼此之间相隔的足够远，因而磁比特之间没有直接的耦合作用.磁比特的结构如图1(a)所示，它由一个含有3个约瑟夫森结的超导线圈构成，其中的两个大结具有相同的约瑟夫森能和相同的电容即满足条件EJ1=EJ2=EJ和CJ1=CJ2=CJ，另
陕西科技大学学报 2012年3期2012-02-19
- Quantum Information Process in the Brain
讨论了系统的哈密顿量。量子信息；大脑；微管；哈密顿量CLC nunber：Q684AArtical ID：1673－0313（2012）03－0036－04date：2011－12－30Biography：Gao Feng（1960－），male，native of Hengyang，Professor，Department of Physics and Electronic Information Science，Hengyang Normal Univ
衡阳师范学院学报 2012年3期2012-01-15
- 原子玻色-爱因斯坦凝聚体对V型三能级原子激光压缩性质的影响*
互作用系统的哈密顿量进行分析，发现文献中对原子间相互作用部分的处理有不合理之处，从而对该哈密顿量作出了改进并研究了V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩相干态光场相互作用系统中原子激光的两个正交分量的压缩性质．研究表明:V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体中光场-原子相互作用强度对原子激光的两正交分量的涨落有明显的影响．玻色-爱因斯坦凝聚，V型三能级原子，压缩相干态，压缩原子激光PACS:32.80.QK，42.50.－p1.引言玻色-爱因斯坦凝聚(B
物理学报 2011年6期2011-11-02
- 不变本征算符法在含时二维双耦合谐振子系统中的应用
2］对系统的哈密顿量进行退耦合处理.凌瑞良［1-2］等的工作没有给出很明显的系统的简正频率解析解表达式，并且对系统哈密顿量的退耦合处理较复杂.凌瑞良［3］等利用二次型理论及三次保对易的辛变换研究了三维各向异性耦合谐振子体系.徐世民［4］等利用有序算符乘积内的积分技术(IWOP)处理了两非全同谐振子体系，并推导出系统的波函数.上述系统的特点是系统的哈密顿量中只包含力学量的二次项.因此，上述系统的哈密顿量是线性的.范洪义［5-6］等对不同的哈密顿量系统，利用量
沈阳化工大学学报 2011年4期2011-01-25
- 不变本征算符法计算各向异性Heisenberg反铁磁系统的自旋波能量
变换处理系统哈密顿量的对角化，求出元激发能量及基态能量.但是这一方法的关键是做出适合体系对角化的不同的幺正变换，利用幺正变换处理体系哈密顿量的过程也比较繁琐［3-4］.封闭链的格林函数的运动方程法［5］(切断近似法)也能够处理体系元激发能量，利用此方法处理体系哈密顿量的过程中，关键是算符与哈密顿量之间的对易律，在此可以少考虑文献［3-4］中的部分幺正变换(如Bogoliubov变换［3-4］等(注:文献［3］与［4］的Bogoliubov变换表示形式不同，
沈阳化工大学学报 2011年2期2011-01-24
- 腔QED中大失谐哈密顿量的量子态演化的简单代数计算
ED中大失谐哈密顿量的量子态演化的简单代数计算张文海（淮南师范学院 物理与电子信息系，安徽 淮南 232001）对腔量子电动力学(腔QED)中两能级原子和光场相互作用时，给出大失谐相互作用的哈密顿量的一种简单代数计算，这比常用的拉普拉斯变换或密度矩阵计算方法要简单。应用腔QED大失谐相互作用的哈密顿量量子态演化，可以验证一些量子力学及量子信息的基本操作。量子光学；腔量子电动力学；量子信息操作1 引言在量子光学中，两能级原子与光场相互作用是最基本的研究课题。
淮南师范学院学报 2011年3期2011-01-03
- 两四能级型原子系统相位噪声的BangBang控制
制系统的有效哈密顿量[6]。随后它被发展成核磁共振技术中的解耦和重聚焦技术[6,7]。Viola和Lloyd在此基础上引入了动力学解耦方案，用动力学的方法压制单量子比特的消相干，从而保持量子系统态的相干性[8,9]。课题组前期的工作已经研究了单个多能级原子在噪声作用下的BB解耦问题[10~17]。量子通讯和量子信息都涉及多粒子系统，而两粒子系统是一个最基本的多粒子系统，因而，当前研究内容为两个四能级Ξ型原子组成的系统处于相位噪声环境下的BB解耦方案。1.子
湖南科技学院学报 2010年4期2010-11-13
- 五能级Ξ型原子系统相位消相干的Bang Bang控制
制系统的有效哈密顿量[2].随后它被发展成核磁共振技术中的解耦和重聚焦技术[2,3].在这种思想启发下,Viola和Lloyd引入了动力学解耦方案,用动力学的方法压制单量子比特的消相干,从而保持量子系统态的相干性[4].我们前期的工作已经研究了二、三、四能级原子在一般噪声环境下的BB解耦问题以及任意能级型原子振幅消相干的BB解耦问题[5-8],这里我们研究五能级型原子相位消相干的BB解耦问题.1 量子系统和环境相互作用的哈密顿量整个系统Sab由原子Sa和原
湖南工程学院学报（自然科学版） 2010年1期2010-07-09