【摘 要】
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随着量子信息,微阱技术,量子操控技术,物理激光技术等的发展,描述囚禁势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的Bose-Hubbard模型得到了广泛研究,其量子特性在量子信息科学与技术中
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随着量子信息,微阱技术,量子操控技术,物理激光技术等的发展,描述囚禁势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的Bose-Hubbard模型得到了广泛研究,其量子特性在量子信息科学与技术中有着非常重要的应用。我们选择一种Bose-Hubbard模型,它描述在双势阱中的玻色粒子的相互作用系统。我们研究双势阱无自旋玻色粒子模型的不同初始态的一些物理量的量子动力学特性:首先,探讨耦合相互作用,阱间势能偏差对物理量随时间演化的影响,这些物理量包括阱间粒子数差,线性熵,范数以及相对熵随时间演化的特性,其中线性熵是描述量子纯态的纠缠量度,范数以及相对熵是新近提出的量子态的相干量度。计算结果表明:在给定初态以及合适的参数下,耦合相互作用和阱间势能偏差的存在使得阱间粒子数差随时间演化出现崩塌与回复现象;当耦合参数和阱间势能偏差达到一定程度时,阱间出现隧穿效应,同时产生了量子态的纠缠和相干性;在给定的初态和参数下,随着耦合相互作用的增大,最大的纠缠和相干量度的值增大,而阱间势能偏差的增大,纠缠和相干的最大值变小,说明纠缠和相干性也遭到了破坏。其次,我们考虑在双势阱中自旋-1波色粒子系统,重点研究粒子间的自旋相互作用对阱间粒子数差,线性熵,相对熵随时间演化的影响,在一定的参数取值范围内,增大粒子间的自旋相互作用,系统的崩塌与回复现象发生变化,且最大纠缠与相干性逐渐降低,当自旋相互作用达到一定程度时崩塌与回复现象消失,系统发生自陷现象,同时量子态的纠缠与相干性遭到破坏。总之,我们研究了双势阱中玻色粒子的量子动力学,结果表明:不同的参数变化会影响量子态的动力学行为,这提示我们可以通过模型参数来调节量子纠缠和相干;动力学纠缠和相干性呈现较好的一致性。在将来的工作中,我们将研究其它模型的量子动力学特性,探讨它在量子信息的可能应用。
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