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Bose-Hubbard模型中系统初态对量子关联的影响

郭红

Bose-Hubbard模型中系统初态对量子关联的影响

郭红
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  • 量子关联是量子信息、量子计算与量子计量领域的重要资源, 在量子纠缠和贝尔非局域性中, 两子系统起着同等关键的作用, Einstein-Podolsky-Rosen (EPR)量子引导关联的强度介于量子纠缠和贝尔非局域性之间, 对单向EPR量子引导关联而言两子系统的作用不对等. 本文研究了双模Bose-Hubbard模型中模间量子关联的动态特性, 揭示了EPR量子引导关联的取向对系统初态模间交换对称性的依赖关系. 根据Hillery-Zubairy纠缠判据以及基于最大平均量子Fisher信息的纠缠判据考察了系统初态对模间量子纠缠演化规律的影响. 如果模间耦合强度远大于同一势阱内粒子间的相互作用, 初始处于SU(2)相干态的系统在具有确定的两子系统交换对称性的条件下, 其量子关联呈现简单的周期性演化规律; 当这种对称性破缺时, 模间量子关联的演化呈现较复杂的崩塌与回复现象.
      通信作者: 郭红, guohongphy@qq.com
    • 基金项目: 国家量子光学与光量子器件重点实验室(批准号: KF201406)资助的课题.
    [1]

    Haas F, Volz J, Gehr R, Reichel J, Estve J 2014 Science 344 180

    [2]

    Giovannetti V, Lloyd S, Maccone L 2011 Nat. Photon. 5 222

    [3]

    Sahota J, Quesada N 2015 Phys. Rev. A 91 013808

    [4]

    Marino A M, Pooser R C, Boyer V, Lett P D 2009 Nature 457 859

    [5]

    Piani M, Watrous J 2015 Phys. Rev. Lett. 114 060404

    [6]

    Bowles J, Vrtesi T, Quintino M T, Brunner N 2014 Phys. Rev. Lett. 112 200402

    [7]

    Hndchen V, Eberle T, Steinlechner S, Samblowski A, Franz T, Werner R F, Schnabel R 2012 Nat. Photon. 6 596

    [8]

    Hillery M, Zubairy M S 2006 Phys. Rev. Lett. 96 050503

    [9]

    Hillery M, Zubairy M S 2006 Phys. Rev. A 74 032333

    [10]

    Smerzi A 2009 Phys. Rev. Lett. 102 100401

    [11]

    Ma J, Wang X G 2009 Phys. Rev. A 80 012318

    [12]

    Li N, Luo S 2013 Phys. Rev. A 88 014301

    [13]

    Blch I, Dalibard J, Zwerger W 2008 Rev. Mod. Phys. 80 885

    [14]

    Blch I, Dalibard J, Nascimbne S 2012 Nat. Phys. 8 267

    [15]

    Blch I 2008 Nature 453 1015

    [16]

    Zhang Z H, Lu P, Feng S P, Yang S J 2012 Phys. Rev. A 85 033617

    [17]

    Giri S K, Sen B, Ooi C H R, Pathak A 2014 Phys. Rev. A 89 033628

    [18]

    McConnell R, Zhang H, Hu J Z, Ćuk S, Vuleti V 2015 Nature 519 439

    [19]

    Gersch H A Knollman G C 1963 Phys. Rev. 129 959

    [20]

    Jaksch D, Bruder C, Cirac J I, Gardiner C W, Zoller P 1998 Phys. Rev. Lett. 81 3018

    [21]

    Eichler C, Salathe Y, Mlynek J, Schmidt S, Wallraff A 2014 Phys. Rev. Lett. 113 110502

    [22]

    Deng X H, Jia C J, Chien C C 2015 Phys. Rev. B 91 054515

    [23]

    Pudlik T, Hennig H, Witthaut D, Campbell D K 2014 Phys. Rev. A 90 053610

    [24]

    He Q Y, Drummond P D, Olsen M K, Reid M D 2012 Phys. Rev. A 86 023626

    [25]

    Marzolino U, Buchleitner A 2015 Phys. Rev. A 91 032316

    [26]

    Milburn G J, Corney J, Wright E M, Walls D F 1997 Phys. Rev. A 55 4318

    [27]

    Meng X J, Feng H R, Zheng Y J 2014 Chin. Phys. B 23 040305

    [28]

    OpancĆuk B, He Q Y, Reid M D, Drummond P D 2012 Phys. Rev. A 86 023625

    [29]

    Yang S J. Nie S M 2010 Phys. Rev. A 82 061607

    [30]

    Arecchi F T, Courtens E, Gilmore R, Thomas H 1972 Phys. Rev. A 6 2211

    [31]

    Sanders B C, Gerry C C 2014 Phys. Rev. A 90 045804

    [32]

    Bohmann M, Sperling J, Vogel W 2015 Phys. Rev. A 91 042332

    [33]

    Ma J, Huang Y X, Wang X G, Sun C P 2011 Phys. Rev. A 84 022302

    [34]

    Hyllus P, Laskowski W, Krischek R, Schwemmer C, Wieczorek W, Weinfurter H, Pezz L, Smerzi A 2012 Phys. Rev. A 85 022321

    [35]

    Strobel H, Muessel W, Linnemann D, Zibold T, Hume D B, Pezz L, Smerzi A, Oberthaler M K 2014 Science 345 424

  • [1]

    Haas F, Volz J, Gehr R, Reichel J, Estve J 2014 Science 344 180

    [2]

    Giovannetti V, Lloyd S, Maccone L 2011 Nat. Photon. 5 222

    [3]

    Sahota J, Quesada N 2015 Phys. Rev. A 91 013808

    [4]

    Marino A M, Pooser R C, Boyer V, Lett P D 2009 Nature 457 859

    [5]

    Piani M, Watrous J 2015 Phys. Rev. Lett. 114 060404

    [6]

    Bowles J, Vrtesi T, Quintino M T, Brunner N 2014 Phys. Rev. Lett. 112 200402

    [7]

    Hndchen V, Eberle T, Steinlechner S, Samblowski A, Franz T, Werner R F, Schnabel R 2012 Nat. Photon. 6 596

    [8]

    Hillery M, Zubairy M S 2006 Phys. Rev. Lett. 96 050503

    [9]

    Hillery M, Zubairy M S 2006 Phys. Rev. A 74 032333

    [10]

    Smerzi A 2009 Phys. Rev. Lett. 102 100401

    [11]

    Ma J, Wang X G 2009 Phys. Rev. A 80 012318

    [12]

    Li N, Luo S 2013 Phys. Rev. A 88 014301

    [13]

    Blch I, Dalibard J, Zwerger W 2008 Rev. Mod. Phys. 80 885

    [14]

    Blch I, Dalibard J, Nascimbne S 2012 Nat. Phys. 8 267

    [15]

    Blch I 2008 Nature 453 1015

    [16]

    Zhang Z H, Lu P, Feng S P, Yang S J 2012 Phys. Rev. A 85 033617

    [17]

    Giri S K, Sen B, Ooi C H R, Pathak A 2014 Phys. Rev. A 89 033628

    [18]

    McConnell R, Zhang H, Hu J Z, Ćuk S, Vuleti V 2015 Nature 519 439

    [19]

    Gersch H A Knollman G C 1963 Phys. Rev. 129 959

    [20]

    Jaksch D, Bruder C, Cirac J I, Gardiner C W, Zoller P 1998 Phys. Rev. Lett. 81 3018

    [21]

    Eichler C, Salathe Y, Mlynek J, Schmidt S, Wallraff A 2014 Phys. Rev. Lett. 113 110502

    [22]

    Deng X H, Jia C J, Chien C C 2015 Phys. Rev. B 91 054515

    [23]

    Pudlik T, Hennig H, Witthaut D, Campbell D K 2014 Phys. Rev. A 90 053610

    [24]

    He Q Y, Drummond P D, Olsen M K, Reid M D 2012 Phys. Rev. A 86 023626

    [25]

    Marzolino U, Buchleitner A 2015 Phys. Rev. A 91 032316

    [26]

    Milburn G J, Corney J, Wright E M, Walls D F 1997 Phys. Rev. A 55 4318

    [27]

    Meng X J, Feng H R, Zheng Y J 2014 Chin. Phys. B 23 040305

    [28]

    OpancĆuk B, He Q Y, Reid M D, Drummond P D 2012 Phys. Rev. A 86 023625

    [29]

    Yang S J. Nie S M 2010 Phys. Rev. A 82 061607

    [30]

    Arecchi F T, Courtens E, Gilmore R, Thomas H 1972 Phys. Rev. A 6 2211

    [31]

    Sanders B C, Gerry C C 2014 Phys. Rev. A 90 045804

    [32]

    Bohmann M, Sperling J, Vogel W 2015 Phys. Rev. A 91 042332

    [33]

    Ma J, Huang Y X, Wang X G, Sun C P 2011 Phys. Rev. A 84 022302

    [34]

    Hyllus P, Laskowski W, Krischek R, Schwemmer C, Wieczorek W, Weinfurter H, Pezz L, Smerzi A 2012 Phys. Rev. A 85 022321

    [35]

    Strobel H, Muessel W, Linnemann D, Zibold T, Hume D B, Pezz L, Smerzi A, Oberthaler M K 2014 Science 345 424

  • [1] 任志红, 李岩, 李艳娜, 李卫东. 基于量子Fisher信息的量子计量进展. 物理学报, 2019, 68(4): 040601. doi: 10.7498/aps.68.20181965
    [2] 武莹, 李锦芳, 刘金明. 基于部分测量增强量子隐形传态过程的量子Fisher信息. 物理学报, 2018, 67(14): 140304. doi: 10.7498/aps.67.20180330
    [3] 宋立军, 严冬, 刘烨. 玻色-爱因斯坦凝聚系统的量子Fisher信息与混沌. 物理学报, 2011, 60(12): 120302. doi: 10.7498/aps.60.120302
    [4] 常锋, 王晓茜, 盖永杰, 严冬, 宋立军. 光与物质相互作用系统中的量子Fisher信息和自旋压缩. 物理学报, 2014, 63(17): 170302. doi: 10.7498/aps.63.170302
    [5] 赵军龙, 张译丹, 杨名. 噪声对一种三粒子量子探针态的影响. 物理学报, 2018, 67(14): 140302. doi: 10.7498/aps.67.20180040
    [6] 苟立丹, 王晓茜. 杨-巴克斯特自旋1/2链模型的量子关联研究. 物理学报, 2015, 64(7): 070302. doi: 10.7498/aps.64.070302
    [7] 陈爱民, 刘东昌, 段佳, 王洪雷, 相春环, 苏耀恒. 含有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的自旋1键交替海森伯模型的量子相变和拓扑序标度. 物理学报, 2020, 69(9): 090302. doi: 10.7498/aps.69.20191773
    [8] 赵建辉, 王海涛. 应用多尺度纠缠重整化算法研究量子自旋系统的量子相变和基态纠缠. 物理学报, 2012, 61(21): 210502. doi: 10.7498/aps.61.210502
    [9] 周南润, 曾宾阳, 王立军, 龚黎华. 基于纠缠的选择自动重传量子同步通信协议. 物理学报, 2010, 59(4): 2193-2199. doi: 10.7498/aps.59.2193
    [10] 杨荣国, 张超霞, 李妮, 张静, 郜江瑞. 级联四波混频系统中纠缠增强的量子操控. 物理学报, 2019, 68(9): 094205. doi: 10.7498/aps.68.20181837
    [11] 王灿灿. 量子纠缠与宇宙学弗里德曼方程. 物理学报, 2018, 67(17): 179501. doi: 10.7498/aps.67.20180813
    [12] 程景, 单传家, 刘继兵, 黄燕霞, 刘堂昆. Tavis-Cummings模型中的几何量子失协特性. 物理学报, 2018, 67(11): 110301. doi: 10.7498/aps.67.20172699
    [13] 李雪琴, 赵云芳, 唐艳妮, 杨卫军. 基于金刚石氮-空位色心自旋系综与超导量子电路混合系统的量子节点纠缠. 物理学报, 2018, 67(7): 070302. doi: 10.7498/aps.67.20172634
    [14] 胡要花, 方卯发, 廖湘萍, 郑小娟. 二项式光场与级联三能级原子的量子纠缠. 物理学报, 2006, 55(9): 4631-4637. doi: 10.7498/aps.55.4631
    [15] 刘圣鑫, 李莎莎, 孔祥木. Dzyaloshinskii-Moriya相互作用对量子XY链中热纠缠的影响. 物理学报, 2011, 60(3): 030303. doi: 10.7498/aps.60.030303
    [16] 苏耀恒, 陈爱民, 王洪雷, 相春环. 一维自旋1键交替XXZ链中的量子纠缠和临界指数. 物理学报, 2017, 66(12): 120301. doi: 10.7498/aps.66.120301
    [17] 王成志, 方卯发. 双模压缩真空态与原子相互作用中的量子纠缠和退相干. 物理学报, 2002, 51(9): 1989-1995. doi: 10.7498/aps.51.1989
    [18] 丛美艳, 杨晶, 黄燕霞. 在不同初态下Dzyaloshinskii-Moriya相互作用及内禀退相干对海森伯系统的量子纠缠的影响. 物理学报, 2016, 65(17): 170301. doi: 10.7498/aps.65.170301
    [19] 夏建平, 任学藻, 丛红璐, 王旭文, 贺树. 两量子比特与谐振子相耦合系统中的量子纠缠演化特性. 物理学报, 2012, 61(1): 014208. doi: 10.7498/aps.61.014208
    [20] 陈宇, 邹健, 李军刚, 邵彬. 耗散环境下三原子之间稳定纠缠的量子反馈控制. 物理学报, 2010, 59(12): 8365-8370. doi: 10.7498/aps.59.8365
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-06-22
  • 修回日期:  2015-07-23
  • 刊出日期:  2015-11-05

Bose-Hubbard模型中系统初态对量子关联的影响

  • 1. 华中师范大学 物理科学与技术学院, 武汉 430079
  • 通信作者: 郭红, guohongphy@qq.com
    基金项目: 

    国家量子光学与光量子器件重点实验室(批准号: KF201406)资助的课题.

摘要: 量子关联是量子信息、量子计算与量子计量领域的重要资源, 在量子纠缠和贝尔非局域性中, 两子系统起着同等关键的作用, Einstein-Podolsky-Rosen (EPR)量子引导关联的强度介于量子纠缠和贝尔非局域性之间, 对单向EPR量子引导关联而言两子系统的作用不对等. 本文研究了双模Bose-Hubbard模型中模间量子关联的动态特性, 揭示了EPR量子引导关联的取向对系统初态模间交换对称性的依赖关系. 根据Hillery-Zubairy纠缠判据以及基于最大平均量子Fisher信息的纠缠判据考察了系统初态对模间量子纠缠演化规律的影响. 如果模间耦合强度远大于同一势阱内粒子间的相互作用, 初始处于SU(2)相干态的系统在具有确定的两子系统交换对称性的条件下, 其量子关联呈现简单的周期性演化规律; 当这种对称性破缺时, 模间量子关联的演化呈现较复杂的崩塌与回复现象.

English Abstract

参考文献 (35)

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