基于自旋體系的量子關(guān)聯(lián)的實驗研究.pdf

1、量子系統(tǒng)中的最顯著的非經(jīng)典特征之一是存在非定域性，即沒有經(jīng)典對應(yīng)的關(guān)聯(lián)。近幾十年來，量子信息理論中的核心問題便是研究怎么量化系統(tǒng)中關(guān)聯(lián)的經(jīng)典和量子部分，以及應(yīng)用這種關(guān)聯(lián)發(fā)展超越經(jīng)典情形的技術(shù)。在以往關(guān)聯(lián)的度量方式中，量子糾纏應(yīng)用的最為廣泛。然而，存在一些非糾纏的量子態(tài)仍可以表現(xiàn)出非定域行為，因此，量子糾纏并不能完整地刻畫出系統(tǒng)中的非經(jīng)典關(guān)聯(lián)。量子失諧作為一種新的度量量子關(guān)聯(lián)的方式，旨在度量系統(tǒng)中的所有量子關(guān)聯(lián)（包括可分離態(tài)中的量子關(guān)聯(lián)）

2、，近些年來受到了廣泛的關(guān)注和研究，并被演示作為一種量子資源來實現(xiàn)一些量子信息處理的任務(wù)，如DQC1量子算法、遠程態(tài)制備、糾纏分發(fā)和量子度量學(xué)等。另一方面，自旋體系在量子計算和量子度量學(xué)中有很好的應(yīng)用前景，實驗研究自旋體系中的量子關(guān)聯(lián)具有實際的意義。
　　這篇博士論文便是基于自旋體系對量子關(guān)聯(lián)進行實驗研究。首先從量子力學(xué)的發(fā)展入手，介紹了量子力學(xué)中的概率性、不確定性及非定域性等幾個非經(jīng)典性質(zhì)，引出量子關(guān)聯(lián)的概念和定義。然后介紹自旋磁

3、共振的實驗體系，包括核磁共振、電子自旋共振和金剛石固態(tài)單自旋體系。第三章介紹在開放量子體系中量子關(guān)聯(lián)動力學(xué)的實驗，對量子失諧動力學(xué)的實驗研究且用動力學(xué)去耦的方式對其加以保護，這對在真實噪聲環(huán)境中應(yīng)用量子失諧做量子信息處理有著重要的意義。緊接著，在第四章介紹量子關(guān)聯(lián)用于刻畫XXZ模型的能級交錯點，研究表明在沒有糾纏的情況下，量子關(guān)聯(lián)可以刻畫兩量子比特XXZ模型中的能級交錯點。在第五章中，介紹非慣性系中量子關(guān)聯(lián)的變化行為，以及用核磁共振的方