阿拉帕提·阿不力米提,杨帆,迪丽达尔·海依提江,阿依尼沙·牙生,白慧婷,艾则孜姑丽·阿不都克热木,艾合买提·阿不力孜

(新疆师范大学物理与电子工程学院,新疆 乌鲁木齐 830054)

0 引言

量子相干与量子关联是量子力学的基本特性之一,也是量子信息处理设备的宝贵物理资源[1−6]。然而在实际物理体系中,量子系统周围的环境与量子测量导致系统信息的丢失,从而减弱了系统的量子相干与量子关联。但在非马尔科夫环境下,从系统中丢失的信息与能量在环境记忆效应下能重新返回系统,恢复其量子相干与量子关联。然而有关非马尔科夫环境对量子系统影响的研究,主要集中于量子关联,对量子相干的研究很少见[7−11]。因此,研究不同量子系统在非马尔科夫环境中的量子相干动力学演化特性是很有意义的。

众多物理系统中,拥有易集成性和可扩展性等优势的固态量子系统是最有前景实现实用性量子信息与量子计算的物理系统。作为简单且具有普遍性的物理模型,海森堡自旋模型能够在超导量子比特等固态系统中实现,因此对固态海森堡模型的研究成为热点。本文利用Diosi等[12]提出的非马尔科夫量子态扩散(NMQSD)方法研究了耦合到非马尔科夫费米库的海森堡自旋链模型的量子相干动力学演化特性。在该方法中,通过引入含有时间记忆效应的O算符求解量子系统的NMQSD方程,并且得到精确的非马尔科夫主方程。在非马尔科夫玻色库和费米库中的开放量子系统理论、量子系统控制等方面已证实了该方法独特的计算特性[9,10,12−17]。……