邵雅婷 严凯 吴银忠 郝翔

(苏州科技大学物理科学与技术学院,苏州 215009)

本文以具有非对称性自旋相互作用的三体自旋系统为研究对象,重点研究了三体量子相干含时演化规律.采用精确量子对角化和基于量子主方程的数值模拟方法,讨论了三体量子系统中多种量子相干组分及其退相干.研究发现,量子相干组分的含时演化与整个系统的初态量子特性紧密相关.当初态为可分离纯态时,在较短时间内,非对称相互作用有利于增加多体量子相干度.这些量子相干度因受噪声影响而逐渐衰减.当初态为类Werner态时,量子相干度的分布满足加和性,即三体量子相干度等于所有两体量子相干度之和.自旋之间非对称相互作用和环境噪声都会引起三体量子相干度大于所有两体量子相干度之和.这些结论有助于多体量子资源的制备.

1 引 言

作为重要的量子资源,量子相干[1-3]已被广泛应用在量子信息处理[4,5]、量子测量[6]和生物物理[7]等领域.根据量子态叠加原理,量子相干可以表征物理系统的非经典特性.一方面,由于量子相干可以是单个系统中不同能态的叠加,人们通过实验可以观测到不同能态的振荡现象.另一方面,量子相干也包含在多个系统之间,表现出一种非经典关联,与量子纠缠和量子失协都存在紧密联系.在量子光学领域中,人们通常用光场相空间分布和多点关联函数来描述光场的量子相干性.利用光子偏振态……