固态海森堡系统中消相干问题的研究

项目名称： 固态海森堡系统中消相干问题的研究

项目编号： No.11204061

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 物理学I

项目作者： 李大创

作者单位： 合肥师范学院

项目金额： 24万元

中文摘要： 在量子信息领域，消相干问题已成为实现量子计算的主要困难，为了使量子计 算机成为现实，一个首要的问题就是抑制消相干的发生。此外，由于固态量子系统是实现量子计算机最有希望的系统，而且海森堡模型是一种简单的容易在固态系统中实现的模型，因此,本项目将针对固态海森堡系统中的消相干问题开展以下工作：(1)基于对系统主方程的求解计算，分析各种参量对不同的系统消相干过程的影响，找出最优的控制参量组合，以通过对系统参量的调控实现对系统消相干的有效抑制；(2)研究海森堡系统中各种不同方向参量对系统纠缠的影响，寻找出一组最优的控制参量，并通过对系统参量的调控使系统处在较高的纠缠状态，从而有效地延长系统的消相干时间；(3)进一步研究高自旋海森堡系统中的消相干问题，并探寻系统消相干与自旋维度间的深层关系；(4)利用量子点和超导等真实的固态系统设计出具体的海森堡模型，并且通过对参量的调控实现对真实系统消相干的抑制。

中文关键词： 海森堡系统；消相干；量子纠缠；量子失谐；调控参量

英文摘要： The main difficulty for realizing quantum computation is the decoherence in the field of quantum information, in order to make quantum computer become reality, the first problem for us to solve is inhibiting the decoherence. Furthermore, solid quantum system is the most promising system for realizing quantum computer, and Heisenberg model is a kind of simple model which can be realized easily in solid-state system, so this project will study the problems of decoherence in solid Heisenberg systems, the concrete content includes: (1) analyzing the effect of various parameters along arbitrary directions on the decoherence in different systems based on the computation on master equations of systems, finding out the optimal controllable parameter combination, and inhibiting the decoherence effectively by controlling the parameters of systems; (2) investigating the influence of parameters along arbitrary directions on entanglement of Heisenberg systems, finding out a set of optimal controllable parameters, and making system have high entanglement to prolong the time of the decoherence effectively by adjusting parameters; (3) further studying the decoherence of high-spin Heisenberg systems, and seeking the deep relations between the decoherence and the dimension of spin; (4) designing specific Heisenberg model in real

英文关键词： Heisenberg system；decoherence；quantum entanglement；quantum discord；adjusting parameter